碳酰肼
中文名:碳酰肼
英文名:carbonyl dihydrazine
別稱:碳酰二肼;1,3-二氨基脲;碳酸二肼;卡巴肼;
分子式: CH6N4O
分子量: 90.08
CAS號: 497-18-7
質(zhì)檢信息
質(zhì)檢項目 指標(biāo)值
含量,% ≥96%
PSA: 93.17000
LOGP: 0.21540
化學(xué)特性
碳酰肼又稱碳酰二肼是一種化學(xué)物質(zhì),為白色結(jié)晶粉末,密度:1.02熔點:150-153 °C(lit.)折射率:1.537無氣味,對空氣和熱敏感。極易溶于水,溶解吸熱,難溶于乙醇,不溶于醇、醚、苯。有害,具刺激性、致敏性和強(qiáng)還原性。對水體有危害。溶解吸熱。含氮量62.18%,1%水溶液PH=7.4,不吸潮,具有極強(qiáng)烈的還原性。與鹽酸、硫酸、草酸、磷酸、硝酸反應(yīng)均生成鹽。生成的氯化物均極易溶于水;硫酸鹽和草酸鹽微溶于水;磷酸鹽和硝酸鹽則不能析出結(jié)晶。在有亞硝酸存在時,碳酰肼會轉(zhuǎn)變成高爆炸性化合物——羰基疊氮化物CO(N3)2。水溶液與酸共熱時會將碳酰肼分解。
產(chǎn)品用途
碳酰肼可用作生產(chǎn)藥品、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑、染料等碳酰肼在水處理領(lǐng)域可用作鍋爐水的除氧劑,還用作金屬表面的鈍化劑,以降低金屬的腐蝕速度。碳酰肼可與水中溶解氧反應(yīng)生成二氧化碳、氮?dú)夂退?。使用時,可直接將粉狀碳酰肼放入水中,也可使用其水溶液??蓡为?dú)使用,也可與氧化還原催化劑如氫醌或其他醌類,以及鈷的配合物復(fù)配使用。碳酰肼適用的溫度范圍為 8~ 7℃,亦即在水的汽化溫度以下使用。
鍋爐除氧劑
作鍋爐除氧劑時可將碳酰肼放入水中,也可使用其水溶液。1molO2的碳酰肼用量為0.5mol,并適當(dāng)過量。適用溫度范圍為87.8-176.7℃。使用碳酰肼的時機(jī)在熱力除氧之后。碳酰肼和氧的反應(yīng)如下:CON4H6+2O2=2N2+3H2O+CO2
生產(chǎn)方法
1.一步法 將354g碳酸二乙酯(3.0mol)與388g85%的水合肼(6.6mol)混合,置于1L的圓底燒瓶 ( 帶溫度計)內(nèi)。開始時只有部分互溶,振搖燒瓶,直至內(nèi)容物變成單一相。瓶內(nèi)發(fā)生反應(yīng)如下:
反應(yīng)過程中有熱量放出,使溫度升至55℃左右。然后用標(biāo)準(zhǔn)套口接頭將燒瓶連至分餾柱上。分餾柱內(nèi)填充拉西環(huán)。填料層厚22cm。柱上插有溫度計,并帶有水冷冷凝器。使用帶調(diào)壓器的加熱電爐對反應(yīng)混合物加熱。反應(yīng)開始后的30min內(nèi),生成的乙醇和水被迅速蒸發(fā),以后的餾出速度減慢。連續(xù)加熱4h,餾出325~350ml的餾出液 ( 溫度85~96℃) 。瓶內(nèi)溫度由96℃升至119℃。將瓶內(nèi)液體冷至20℃,再靜置至少1h。將析出的碳酰肼結(jié)晶抽濾分離,盡量將濕分抽干。制得的粗產(chǎn)物約165g,收率60%。若需要精制,可用重結(jié)晶法處理,并用乙醚洗滌精制后的產(chǎn)物。2.半連續(xù)法 該方法是對一步法的改進(jìn),將結(jié)晶后的母液循環(huán)使用,再添加部分新原料,從而顯著地提高了收率。仍用一步法中的裝置進(jìn)行反應(yīng)和分離揮發(fā)性產(chǎn)物。方法簡述如下:將856g 碳酸二乙酯7.25mol)與938g85%的水合15.95mol)振搖混合成單一相液體,制成原料液。在合成的開始階段取700g原料液,在前述的條件下進(jìn)行分餾,蒸出醇 水混合物 ( 液) ,繼續(xù)加熱至119℃。冷卻并過濾反應(yīng)混合物,回收生成的碳酰肼粗產(chǎn)物。稱量分離后的母液,并加入新鮮原料液至700g,循環(huán)使用。收率累計達(dá)到87%。3.其他的制法① 從尿素與過量的聯(lián)氨反應(yīng)。② 聯(lián)氨與碳酰氯 ( 光氣)反應(yīng)。③ 將異氰尿酸與水合肼的混合物加熱回流17h制得碳酰肼,收率達(dá)到71%。