10034-93-2 / 硫酸肼的應(yīng)用及制備

背景及概述^[1][2]

硫酸肼又名硫酸聯(lián)氨，紅色鱗狀晶體或斜方晶體。相對密度 1.37，熔點254℃，繼續(xù)加熱則分解。微溶于冷水，易溶于熱水，水溶液呈酸性，不溶于乙醇和乙醚。在空氣中很穩(wěn)定，易受堿和氧化劑作用。有強烈的還原性。用次氯酸鈉氧化氨生成的肼，與硫酸作用而制得，或直接由肼與硫酸作用而制得。用于重量法測定鎳、鈷、鎘，稀有金屬的提純和釙與碲的分離，以及氯酸鹽、次氯酸鹽和羧基化合物的沉淀，也用于制異煙肼、呋喃西林、百生肼、無水肼等，還用作還原劑、殺蟲劑和滅菌劑等。

應(yīng)用^[2-4]

硫酸肼主要用作制造藥品和工業(yè)級偶氮二異丁腈等的原料。還可以作還原劑，主要作用在金屬表面處理、分析用試劑，也用于稀有金屬的提純。農(nóng)業(yè)上主要用作殺蟲劑、滅菌劑等。其應(yīng)用舉例如下：

1. 硫酸肼比濁法測定微量硒

硒( selenium) 是一種是包括人在內(nèi)的許多生物必須的微量元素，具有抗癌、抗氧化、拮抗有害重金屬等眾多生理功能。研究表明，許多惡性疾病與硒缺乏關(guān)系密切，如甲狀腺癌、大腸癌、慢性肺炎、肺結(jié)核、克山病、大骨節(jié)病、生殖系統(tǒng)疾病等。由于我國大部分國土處于低硒帶，土壤中硒含量偏低，因此人們通過食補和藥補等方式增加硒的攝入日益受到重視。但硒過量中毒的劑量范圍很窄，在食品藥品中測定硒的含量具有重要的現(xiàn)實意義。

2. 用于制備4-甲基吡唑

甲基吡唑是1998年初美國FDA批準由OrphanMedical公司生產(chǎn)的一種乙醇脫氫酶抑制劑，主要用于乙二醇、乙醇、甲醇等醇類中毒的解救。首先以濃硫酸和水合肼為原料，加熱回流反應(yīng)生成硫酸肼；然后將硫酸、硫酸肼和碘化鉀加入反應(yīng)器中，在不斷攪拌的條件下加入異丁醛進行加熱回流反應(yīng)，反應(yīng)后對其反應(yīng)液調(diào)節(jié)pH至7，然后依次進行萃取、干燥、蒸出溶劑，得到4-甲基吡唑粗品；對其所得粗品進行初次減壓蒸餾，以進行提純；將初次提純后的產(chǎn)品加入乙酸乙酯和石油醚的混合液進行重結(jié)晶，最后再次減壓蒸餾，得到4-甲基吡唑精制品。利用本發(fā)明制備4-甲基吡唑，在常壓條件下即可操作，制備方法簡單，有利于工業(yè)化生產(chǎn)；所得產(chǎn)品4-甲基吡唑純度較高，單個雜質(zhì)含量小于0.1%，完全滿足質(zhì)量要求。

3. 用于制備一種偶氮二甲酰胺發(fā)泡劑

它是將淡肼氧化液冷凍至0~-10℃，過濾，回收十水碳酸鈉；滴加98%硫酸于回收十水碳酸鈉后的淡肼氧化液中，至pH=1-3，冷凍至0~-10℃，待硫酸肼析出完全后，趁冷過濾，結(jié)晶母液套用作肼合成配水，套用數(shù)次，當氯化鈉飽和開始析出時，加熱濃縮母液并趁熱過濾分離氯化鈉，加水、加熱溶解硫酸肼，緩慢加入尿素溶液，進行縮合反應(yīng)，縮合反應(yīng)結(jié)束后，冷卻料液，然后離心分離聯(lián)二脲，加熱濃縮縮合母液，冷卻結(jié)晶，得到硫酸銨晶體，結(jié)晶母液套用作尿素配水。

制備 ^[1,5-6]

方法1：用氯和氫氧化鈉作用，制得次氯酸鈉，然后與氨反應(yīng)，制得水合肼，最后脫水，制得肼，再與硫酸反應(yīng)，可制得硫酸肼[1]：

方法2：以水合肼為原料，通過滴加濃硫酸的方法合成硫酸肼。具體步驟如下：

1) 將一定量的水合肼( 80%) 稀釋，然后加入四口燒瓶中，在低溫浴槽內(nèi)緩慢降溫。

2) 將98% 的濃硫酸加入滴液漏斗內(nèi)，并緩慢滴加至四口燒瓶內(nèi)，保持燒瓶內(nèi)溫度在0 ～ 10℃左右，并用pH 試紙測量其酸堿度，在pH 值為5 ～ 7 時可停止滴加。

3) 將溶液緩慢降溫，緩慢攪拌然后保溫2 h，可沉降出白色固體。

4) 將混合溶液內(nèi)加入適量甲醇，沉淀，過濾即可得硫酸肼固體。

方法3：一種硫酸肼的制備方法，包括如下步驟：

S1、以丁酮和氨為原料，以空氣為氧化劑，用PdCl2和CuCl2作催化劑、甲酰胺和溴化鈉作助催化劑合成丁酮連氮；

S2、將含有丁酮連氮的上層油相和含有催化劑的水相分離；

S3、分離的油相用酸調(diào)pH值至1～4，丁酮連氮被酸解為肼鹽和丁酮；

S4、含有肼鹽的溶液調(diào)pH值至9～12，肼鹽被堿中和后生成水合肼，將溶液中的水合肼和水全部蒸出來，蒸餾冷凝液為水合肼溶液；

S5、向水合肼中加入濃硫酸制得硫酸肼,經(jīng)冷卻結(jié)晶、抽濾、洗滌、干燥得產(chǎn)品硫酸肼。

方法5：一種優(yōu)級純硫酸肼的制備方法，具體制備步驟如下：(1)在搪玻璃反應(yīng)釜中加入純水，攪拌、冷卻下緩緩加入98％硫酸，加完，在70-80℃下加入80％水合肼，趁熱過濾，其中，純水、98％硫酸和80％水合肼的質(zhì)量比為10：10：4；(2)濾液使用硫酸或水合肼調(diào)節(jié)PH＝4-5，攪拌20-60min，待PH無變化，冷卻結(jié)晶至25℃，離心分離結(jié)晶，使用無水乙醇洗滌，室溫風干得成品；所述制備方法工藝簡單，在工業(yè)方法的基礎(chǔ)上，發(fā)展了一種化學試劑硫酸肼的制備方法，產(chǎn)品質(zhì)量達到優(yōu)級純標準，適合規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)的需要。

主要參考資料

[1] 化學物質(zhì)辭典

[2] 硫酸肼比濁法測定微量硒

[3] CN201210495970.44-甲基吡唑的制備方法

[4] CN200710131558.3生產(chǎn)ADC發(fā)泡劑的縮合及鹽回收清潔生產(chǎn)工藝

[5] 水合肼制備硫酸肼的研究

[6] CN201710799610.6一種硫酸肼的制備方法