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氨基胍碳酸鹽的合成和用途

2022/12/19 10:47:46

簡介

氨基胍碳酸鹽是一種重要的綠色環(huán)保溶劑和工業(yè)中間體,廣泛應(yīng)用于有機合成、醫(yī)藥、農(nóng)藥和化工等工業(yè)領(lǐng)域。氨基胍碳酸鹽內(nèi)生基團能進行多種基化反應(yīng)、縮合反應(yīng)、縮合環(huán)化反應(yīng)等[1]。目前,有關(guān)氨基胍碳酸鹽的制備、設(shè)備改進、產(chǎn)品應(yīng)用及其衍生產(chǎn)品的應(yīng)用研究較多。

圖1 氨基胍碳酸鹽的結(jié)構(gòu)式。

圖1 氨基胍碳酸鹽的結(jié)構(gòu)式。

合成

圖2 氨基胍碳酸鹽的合成路線[2]。

圖2 氨基胍碳酸鹽的合成路線[2]。

在一裝有 PH 計在線監(jiān)測裝置的 3000L 搪玻璃反應(yīng)釜內(nèi)投入 1500L 自來水和 150kg 水合肼(含量≥ 80%),滴加 40%稀硫酸至 PH 值為 5 ~ 6,加入 1kg 磷酸二氫鈉穩(wěn)定劑, 分三次投入石灰氮(石灰氮總量為360kg,有效含 N 量≥ 22%,每次投入石灰氮為 120kg), 強烈攪拌,使用流量計連續(xù)勻速滴加經(jīng)稀硫酸,滴加過程中,用循環(huán)水將溫度控制在 45℃左右,滴加至反應(yīng)液pH為7.2-7.8 即可。滴加完畢后,升溫,在 70℃保溫 3 小時,保溫過程中 保持反應(yīng)液pH為7.2-7.8。向保溫好的反應(yīng)液中通入壓縮空氣 10 分鐘,然后通過離心機 和減壓真空將反應(yīng)液過濾;過濾過程中,用40℃左右的溫水沖洗濾餅,至濾液呈清水色止;濾液集中至一3000 L結(jié)晶釜內(nèi)攪拌,緩慢均勻加入 300kg 碳酸氫銨,待氨基胍碳酸氫鹽結(jié)晶 4 小時以上后,通過離心機分離,得到 376kg濕的氨基胍碳酸鹽,含量83.6%,40℃真空干燥得 317kg 產(chǎn)品,含量為99.16%。以水合肼計算產(chǎn)品收率為 96.3%。合成路線如圖2所示。

圖3 氨基胍碳酸鹽的合成路線[3]。

圖3 氨基胍碳酸鹽的合成路線[3]。

攪拌,將150-1701111工藝水與0.9-1.111101水合肼(62.5g, 80%)倒入1000ml三口燒瓶中,在轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)每分鐘、溫度低于40攝氏度的攪拌條件下,通過滴管緩慢滴加30 %稀硫酸;步驟二:加熱,當 稀硫酸滴加時,稀硫酸與水合肼生成白色的硫酸 肼,然后馬上溶于水中,稀硫酸滴加完成后,打開水浴鍋開關(guān),將三口燒杯中溶液加熱至39-41攝氏度。本發(fā)明合成方法避免使用石灰氮,簡化生產(chǎn)操作、減少環(huán)境污染,沒有石灰氮殘渣,反應(yīng)時不用過濾,沒有可燃氣體生成,降低安全隱患;與石灰氮法相比,縮短了保溫時間,總體反應(yīng)時間也大大縮短,提高了產(chǎn)品收率和質(zhì)量,氨基胍碳酸鹽含量可達99.5%。合成路線如圖3所示。

作用

氨基胍碳酸鹽是常用的碳?;⑼榛汪术;噭?。氨基胍碳酸鹽是吸濕性強的非質(zhì)子環(huán)保型溶劑,用作硝化纖維素、纖維素醚和各類樹脂等[4]。氨基胍碳酸鹽分子中含氧量高,黏度較低,化學穩(wěn)定性良好,能提高燃料的燃燒性能,顯著改善電解液的倍率性能和低溫性能。氨基胍碳酸鹽能夠聚合成聚碳酸酯類高附加值化學品,廣泛應(yīng)用于高性能樹脂、醫(yī)藥、農(nóng)藥、合成材料、染料、涂裝、潤滑油添加劑、食品添加劑、燃油工業(yè)、電子化學品等領(lǐng)域[5]。

氨基胍碳酸鹽類有機電解液具有寬電化學窗口、高離子遷移率,在充放電過程中,具有易燃性,存在安全隱患,影響電池的安全和循環(huán)壽命。將氨基胍碳酸鹽添加到Na PF6/EC-DEC-FEC基礎(chǔ)電解液中形成共溶劑,研究電極/電解液界面作用機理。當氨基胍碳酸鹽添加量達到30%時(EDH523F),形成不可燃電解液[6]。循環(huán)150圈后的容量保持率從75.7%(EC-DEC提升至82.9%。相比于基礎(chǔ)電解液,這種電解液的電池電極界面更穩(wěn)定,界面阻抗更低,循環(huán)性能好。

另外,半導(dǎo)體制造中,蝕刻溶劑也常使用氨基胍碳酸鹽,在襯底上形成源極/漏極結(jié)構(gòu)和在源極/漏極結(jié)構(gòu)上形成金屬層,溶劑去除金屬層的未反應(yīng)部分,源極/漏極結(jié)構(gòu)的頂部被金屬層覆蓋,源極/漏極結(jié)構(gòu)的側(cè)壁被氧化膜覆蓋[7-8]。

參考文獻

[1] S. Blais, S. Sabelle, R. Benni, Composition of brightening of keratinous fibers and process of brightening of keratinous fibers implementing this composition, L'Oreal, Fr. . 2022, p. 51pp.; Chemical Indexing Equivalent to 179:159722 (WO).

[2] S. Blais, S. Sabelle, R. Benni, Process for lightening keratin fibers, L'Oreal, Fr. . 2022, p. 55pp.; Chemical Indexing Equivalent to 179:159721 (WO).

[3] J. Zhang, Z. Ke, A reaction vessel for the preparation of aminoguanidine bicarbonate and its use method, Hubei Zhicheng Chemical Technology Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 14pp.

[4] Z. Ke, T. Wei, Green preparation of aminoguanidine bicarbonate, Hubei Zhicheng Chemical Technology Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2022, p. 9pp.

[5] A.G. Aleksandrov, T.N. Savateeva-Lyubimova, K.V. Sivak, K.I. Stosman, I.N. Zhilinskaya, Protective effect of aminoguanidine against acute lung injury induced by influenza A(H1N1)pdm09 (mouseadapted) virus in mice with diabetes mellitus, J. Res. Pharm. 26(3) (2022) 523-533.

[6] P.D. Balakrishnan, P. Kanchana, N. Arunadevi, N.P. Rath, T. Premkumar, New Guanidinium and Aminoguanidinim Salts of 2-Hydroxypyridine-3-carboxylic acid: Preparation and spectral, structural, thermal, ADMET, biological, and molecular docking studies, J. Mol. Struct. 1269 (2022) 133818.

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[8] Z.Y. Qu, J. Luo, S.J. Zhou, Producing a terminal-functional polymer, BASF SE, Germany; BASF China Company Limited . 2022, p. 36pp.

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