碳酰肼
中文名:碳酰肼
英文名:carbonyl dihydrazine
别称: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号: 497-18-7
质检信息
质检项目 指标值
含量,% ≥96%
PSA: 93.17000
LOGP: 0.21540
化学特性
碳酰肼又称碳酰二肼是一种化学物质,为白色结晶粉末,密度:1.02熔点:150-153 °C(lit.)折射率:1.537无气味,对空气和热敏感。极易溶于水,溶解吸热,难溶于乙醇,不溶于醇、醚、苯。有害,具刺激性、致敏性和强还原性。对水体有危害。溶解吸热。含氮量62.18%,1%水溶液PH=7.4,不吸潮,具有极强烈的还原性。与盐酸、硫酸、草酸、磷酸、硝酸反应均生成盐。生成的氯化物均极易溶于水;硫酸盐和草酸盐微溶于水;磷酸盐和硝酸盐则不能析出结晶。在有亚硝酸存在时,碳酰肼会转变成高爆炸性化合物——羰基叠氮化物CO(N3)2。水溶液与酸共热时会将碳酰肼分解。
产品用途
碳酰肼可用作生产药品、除草剂、植物生长调节剂、染料等碳酰肼在水处理领域可用作锅炉水的除氧剂,还用作金属表面的钝化剂,以降低金属的腐蚀速度。碳酰肼可与水中溶解氧反应生成二氧化碳、氮气和水。使用时,可直接将粉状碳酰肼放入水中,也可使用其水溶液。可单独使用,也可与氧化还原催化剂如氢醌或其他醌类,以及钴的配合物复配使用。碳酰肼适用的温度范围为 8~ 7℃,亦即在水的汽化温度以下使用。
锅炉除氧剂
作锅炉除氧剂时可将碳酰肼放入水中,也可使用其水溶液。1molO2的碳酰肼用量为0.5mol,并适当过量。适用温度范围为87.8-176.7℃。使用碳酰肼的时机在热力除氧之后。碳酰肼和氧的反应如下:CON4H6+2O2=2N2+3H2O+CO2
生产方法
1.一步法 将354g碳酸二乙酯(3.0mol)与388g85%的水合肼(6.6mol)混合,置于1L的圆底烧瓶 ( 带温度计)内。开始时只有部分互溶,振摇烧瓶,直至内容物变成单一相。瓶内发生反应如下:
反应过程中有热量放出,使温度升至55℃左右。然后用标准套口接头将烧瓶连至分馏柱上。分馏柱内填充拉西环。填料层厚22cm。柱上插有温度计,并带有水冷冷凝器。使用带调压器的加热电炉对反应混合物加热。反应开始后的30min内,生成的乙醇和水被迅速蒸发,以后的馏出速度减慢。连续加热4h,馏出325~350ml的馏出液 ( 温度85~96℃) 。瓶内温度由96℃升至119℃。将瓶内液体冷至20℃,再静置至少1h。将析出的碳酰肼结晶抽滤分离,尽量将湿分抽干。制得的粗产物约165g,收率60%。若需要精制,可用重结晶法处理,并用乙醚洗涤精制后的产物。2.半连续法 该方法是对一步法的改进,将结晶后的母液循环使用,再添加部分新原料,从而显著地提高了收率。仍用一步法中的装置进行反应和分离挥发性产物。方法简述如下:将856g 碳酸二乙酯7.25mol)与938g85%的水合15.95mol)振摇混合成单一相液体,制成原料液。在合成的开始阶段取700g原料液,在前述的条件下进行分馏,蒸出醇 水混合物 ( 液) ,继续加热至119℃。冷却并过滤反应混合物,回收生成的碳酰肼粗产物。称量分离后的母液,并加入新鲜原料液至700g,循环使用。收率累计达到87%。3.其他的制法① 从尿素与过量的联氨反应。② 联氨与碳酰氯 ( 光气)反应。③ 将异氰尿酸与水合肼的混合物加热回流17h制得碳酰肼,收率达到71%。