硝酸胍的合成.doc

硝酸胍的合成1、简介硝酸胍，又名硝酸二氨脲化学式为[C(NH2)3]NO3，是一种极为重要的有机合成中间体在医学，能材等多个领域都有非常重要的应用在能材领域，合成硝基胍、三氨基胍硝酸盐、偶氮四唑二胍、偶氮四唑三氨基胍等，甚至 662，都需要硝酸胍做中间体硝酸胍是白色晶体，密度 1.44g/cm3，熔点 214℃，分解温度 270℃， 硝酸胍在熔融状态和在沸腾的水溶液中都很稳定，不发生分解硝酸胍易溶于水，且溶解度随温度变化较大（20℃——12.5%，55℃——32%，90℃——128%） 硝酸胍在乙醇中也有一定的溶解度，较水小——78℃溶解 11.5%硝酸胍是一种含能中间体，可以发生爆 HX 炸，但是爆轰能力很弱，难以直接作为主装药（和硝酸铵熔融装药除外），添加 4%TNT 后强起 BOOW 还不能引发完全爆轰硝酸胍爆速约为 3700m/s，计算爆温 930℃，铅铸值 140cm3. 二、理论部分合成硝酸胍方法有很多，工业上生产主要用的是双氰胺法和尿素法双氰胺法产率高，产出的硝酸胍纯度高质量好但需要原料石灰氮十分难得（以前应该说过） 相比之下，尿素法使用的原料尿素和硝酸铵来源广泛，价格低廉，反应过程中不需要时刻搅拌，但是需要催化剂。

文献报道的有效催化剂有三种，为粒状硅胶、活性二氧化硅和活性氧化铝，其中催化效果最好的是活性二氧化硅，无奈能买到二氧化硅而买不到活性二氧化硅终上所述，本次合成用尿素和硝酸铵缩合的方法，使用粒状硅胶作为催化剂其合成路线如下：用料比的确定：可以看出，在硝酸铵和尿素之比为 1:1.5 左右，产率较高，但考虑到纯度问题，硝酸铵最好过量所以选定比例为：硝酸铵：尿素=1:1.45反应温度的确定：反应是在熔融状态下进行，由于硝酸铵在 205℃左右开始分解，所以反应温度不可超过 205℃，由文献给出的图像得知，温度控制在 180~200℃之间是比较好的，最佳反应温度约为 195℃，因为穷孩子没有精确控温的仪器，所以本次反应的温度控制在 190℃-200℃反应时间的确定：根据文献给出的数据，在 25 小时后胍含量恒定，约为 46%，在 5 个小时后增长缓慢首先对于我来说，还有三十个小时就要去上课了，反应 25 小时明显不实际所以本次反应时间选定 5 小时，胍含量可达到 42%以上终上所述：1、本次用尿素法合成硝基胍2、投料比 硝酸铵：尿素=1：1.453、反应温度控制在 190-200℃4、反应时间大约为 5 小时补充:反应会放出大量氨气，故最好在室外或者有通风装置的实验室中完成。

穷孩子，于是就选择在阳台，加上电风扇把氨气抽入大气对流层三、实验部分实验所需仪器：400ml 烧杯一个、250ml 烧杯一个、100ml 量筒一个、0.1g/500g 迷你电子称一台、250℃水银温度计一根、玻璃棒一根、固液分离装置一套（抽滤） 、DIY 控温电炉一个实验所需试剂：硝酸铵（AR） 、尿素（AR） 、变色硅胶（AR） 、蒸馏水（屈臣氏） 、冰（家用冰箱自制） 称量尿素，80g称量硝酸铵，120g,考虑潮解，稍过量硅胶，37g全部倒入 400ml 烧杯其实混合均匀什么的无所谓，到时都是要熔融的放入油浴锅中，插入热电偶和温度计根据温度，油浴选择花生油调温，根据这个东西的性质，控温在 193 度开电炉，加热话说现在气温 24 摄氏度温度开始上升一股花生油的香味扑面而来~~~呃，电炉果然快两分钟后但是烧杯内温度好了，已经熔化，此时烧杯内温度为 90 摄氏度烧杯外已经好，已经有氨气冒出，上风扇烧杯内，此时温度约为 135℃这时，把电炉调小，以免余热影响已经半小时了烧杯内温度 150，烧杯外 160沸腾了40 分钟后，烧杯内温度 190 摄氏度烧杯外温度手动控制，烧杯内一直维持在 190-195一小时后，烧杯内温度基本稳定在 192-198 摄氏度。

喝杯茶休息一下两小时后已过三小时接近四小时嗯，现在已经没有氨气的味道了呃，四个半小时后， 算了，不等了取出烧杯用水冷却，直到烧杯中产物为固体量取 80ml 水倒入烧杯中，加热至沸腾事故，途中受热不均匀而烧杯破裂 （我明明有垫石棉网= =）结果得到烧杯底的大饼是硝酸胍和变色硅胶的共熔物之后溶于热水过滤回收硅胶，并且得到硝酸胍胶体溶液再用热水洗涤硅胶，与滤液合并将硝酸胍溶液冰水浴至三摄氏度析出固体过滤，干燥文献产率 92% 使用电炉加热玻璃仪器的时候注意一定要水浴或者油浴，就算垫石棉网也是可能会爆的普通的实验还是用酒精灯吧。