硝基脲的应用

背景及概述^[1]

硝基脲白色结晶性粉末，溶于醇、醚、丙酮和乙酸，微溶于水。对撞击和加热很敏感。用于有机合成和生化研究。由硝酸脲与硫酸作用制得。硝基脲是一种应用广泛的有机化工原料和有机合成中间体。由于本身特定的电子结构，它能够进行多种形式的化学反应。因此，在制备医药、炸药、发泡剂和多种添加剂等方面有着重要的应用。

应用^[2-3]

硝基脲是一种应用广泛的有机化工原料和有机合成中间体。其应用举例如下：

1)联产联二脲和硫酸羟胺，在加氢反应釜中加入硝基脲、硫酸和催化剂，控制物料比例，反应温度和反应压力，待生成羟胺盐和氨基脲盐后，离心分离出催化剂，中和至体系酸性大于氰酸，缓慢滴加含氰酸盐的溶液，氨基脲盐与氰酸盐在酸性体系下直接生成固体联二脲，而羟胺盐在硫酸存在下转化成硫酸羟胺，联二脲可用于生产ADC发泡剂，而硫酸羟胺用作分析试剂、还原剂，也用于有机合成。本发明的有益效果为：采用硝基脲加氢合成羟胺盐和氨基脲盐，无需对中间产品进行分离，直接加入氰酸盐，即可联产固体联二脲和硫酸羟胺，实现效益的化。

2)合成L-2，4-二硝基苯丙氨酸：将L-4-硝基苯丙氨酸溶于浓硫酸中，再加入硝酸脲或硝基脲，在0~100℃反应1~20h，硝酸脲或硝基脲与L-4-硝基苯丙氨酸的摩尔比是1.2~3.0∶1；将所得的反应产物加入冰水中，然后用碱性物质调节pH至中性，脱除溶剂，剩余固体用饱和脂肪醇进行重结晶，析出的黄色固体即为L-2，4-二硝基苯丙氨酸。采用本发明的方法生产L-2，4-二硝基苯丙氨酸的，具有安全性好、操作便捷、高收率的特点。

制备^[4]

微通道反应器制备硝基脲的方法，该方法包括如下步骤：

(1)反应中所需的物料为尿素、浓硫酸和浓硝酸，物料分别通入微通道反应器中各直通道模块中进行换热至反应温度，设定温度由外部换热器进行控制，换热介质为导热油；反应分两步进行：步，制备硫酸脲的硫酸溶液，将尿素加入浓硫酸，配制成尿素-浓硫酸悬浮液，尿素：硫酸摩尔比为1：1～1：10，通过换热模块和混合模块，使尿素溶解于硫酸中，制备成硫酸脲的硫酸溶液；第二步，硫酸脲的硝化反应，控制硫酸脲：硝酸摩尔比为1：0.8～1：20，控制硫酸脲的硫酸溶液的流速：2～50mL/min；控制硝酸的流速：0.2～100mL/min；经由各自的计量泵同步进入增强传质型模块内进行混合反应，混合温度同样由外部换热器进行控制；

(2)通过流量控制各物料的流速，在该混合模块中经混合并发生反应后，继续通过一系列增强传质型模块以及直流型微通道模块，反应过程完成后，产物进行后处理；步反应的反应停留时间为20～100s，反应温度为-5～30℃；第二步反应的反应停留时间为50～150s，反应温度为-5～20℃；

(3)将反应混合物直接流入装有冰水的分离器中，边加边搅拌，固体不断析出，停止加料后，继续搅拌10min，过滤，洗涤，30℃下减压干燥5h，得白色结晶性粉末，收率90％～98％，熔点157～159℃。

主要参考资料

[1] 简明精细化工大辞典

[2] CN201710019799.2一种联产联二脲和硫酸羟胺的方法

[3] CN200910095644.2一种L-2,4-二硝基苯丙氨酸的合成方法

[4] CN201510594036.1一种微通道反应器制备硝基脲的方法