RU2847826C1 - Method for obtaining n,n'-diphenylurea - Google Patents
Method for obtaining n,n'-diphenylureaInfo
- Publication number
- RU2847826C1 RU2847826C1 RU2024135167A RU2024135167A RU2847826C1 RU 2847826 C1 RU2847826 C1 RU 2847826C1 RU 2024135167 A RU2024135167 A RU 2024135167A RU 2024135167 A RU2024135167 A RU 2024135167A RU 2847826 C1 RU2847826 C1 RU 2847826C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aniline
- urea
- diphenylurea
- aromatic hydrocarbon
- precipitate
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к усовершенствованному способу получения дифенилмочевины (далее ДФМ), широко используемой в качестве исходного соединения для синтеза разнообразных химических продуктов.The invention relates to an improved method for producing diphenylurea (hereinafter DU), which is widely used as a starting compound for the synthesis of various chemical products.
Известен способ получения дифенилмочевины, заключающийся во взаимодействии анилина с фосгеном в присутствии соды (патент US 2806062, МПК С07С 273/18; С07С 275/58, опубл. 10.09.1957). Реакция проводится в воде в присутствии агента для эффективной нейтрализации соляной кислоты. Полученная таким образом дифенилмочевина не требует очистки. Нейтрализующим агентом для соляной кислоты может быть ацетат натрия, кальцинированная сода (карбонат натрия) или любое вещество, способное реагировать с образующейся соляной кислотой или нейтрализовать ее. Нейтрализующий агент, такой как кальцинированная сода, растворяют в воде, затем добавляют анилин, и фосген пропускают в смесь, которую хорошо перемешивают. Реакция экзотермическая, и требуется умеренное охлаждение, чтобы избежать тенденции фосгена к гидролизу. Температуру желательно поддерживать ниже 60°С, а диапазон от 35 до 40°С признан подходящим и может легко поддерживаться рубашкой с водопроводной водой при обычных температурах.A known method for producing diphenylurea involves the reaction of aniline with phosgene in the presence of soda (US Patent 2,806,062, IPC C07C 273/18; C07C 275/58, published September 10, 1957). The reaction is carried out in water in the presence of an agent for effectively neutralizing hydrochloric acid. The diphenylurea thus obtained does not require purification. The neutralizing agent for hydrochloric acid can be sodium acetate, soda ash (sodium carbonate), or any substance capable of reacting with the resulting hydrochloric acid or neutralizing it. A neutralizing agent, such as soda ash, is dissolved in water, then aniline is added, and phosgene is passed into the mixture, which is thoroughly stirred. The reaction is exothermic, and moderate cooling is required to avoid the tendency of phosgene to hydrolysis. The temperature should preferably be kept below 60°C, but a range of 35 to 40°C has been found suitable and can be easily maintained with a tap water jacket at ordinary temperatures.
Недостатком такого способа является необходимость использования высокотоксичного фосгена и акцепторов хлористого водорода.The disadvantage of this method is the need to use highly toxic phosgene and hydrogen chloride acceptors.
Известны способы получения дифенилмочевины из анилина и мочевины в атмосфере инертного газа (патенты CN 115724771, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 03.03.2023; CN 106748891, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 31.05.2017; CN 103739522, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 23.04.2014; CN 101440049, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 27.05.2009, CN 102001969, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 06.04.2011), при повышенном давлении и высокой температуре реакции 160-240°С, что усложняет аппаратурное оформление процесса.Methods for producing diphenylurea from aniline and urea in an inert gas atmosphere are known (patents CN 115724771, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published 03.03.2023; CN 106748891, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published 31.05.2017; CN 103739522, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published 23.04.2014; CN 101440049, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published 05/27/2009, CN 102001969, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published 04/06/2011), at elevated pressure and high reaction temperature of 160-240°C, which complicates the equipment design of the process.
Известен способ получения N,N'-дифенилмочевины (патент CN 115724771, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 03.03.2023), который проводят в присутствии катализатора - оксида алюминия, мольное отношение анилина к мочевине составляет 4,0, массовое отношение оксида алюминия к мочевине составляет 0,01, температуру поднимают до 220°С и подают азот. Продукт получают с использованием распылительного сушильного устройства.A known method for producing N,N'-diphenylurea (patent CN 115724771, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published 03.03.2023) is carried out in the presence of a catalyst - aluminum oxide, the molar ratio of aniline to urea is 4.0, the mass ratio of aluminum oxide to urea is 0.01, the temperature is raised to 220 °C and nitrogen is supplied. The product is obtained using a spray dryer.
Способ получения также является сложным из-за использования катализатора и процесс ведут в среде инертного газа, что усложняет сам процесс и его аппаратурное оформление, необходима азотная линия для отдувки газа.The production method is also complex due to the use of a catalyst and the process is carried out in an inert gas environment, which complicates the process itself and its equipment design; a nitrogen line is required for gas purging.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является способ получения дифенилмочевины из анилина и мочевины (патент CN 106748891, МПК С07С 273/18; С07С 275/28, опубл. 31.05.2017) в котором аммиак отводят из реактора только при повышенном давлении выше заданного, предполагается, что избыточный аммиак подавляет разложение дифенилмочевины на изоциановую кислоту и аммиак, то есть уменьшает образование побочных продуктов, а также процесс проводят в инертном газе, при давлении 0,01-3,0 МПа, температуре 160-240°С, предпочтительно мочевину и анилин смешивают с органическим растворителем, мольные соотношение мочевины к анилину составляет от 1:3 до 1:7, растворитель добавляют в количестве от 1-10 к массе реагентов (анилина и мочевины).The closest technical solution to the claimed one is a method for producing diphenylurea from aniline and urea (patent CN 106748891, IPC C07C 273/18; C07C 275/28, published on 31.05.2017) in which ammonia is removed from the reactor only at an elevated pressure above the specified one, it is assumed that excess ammonia suppresses the decomposition of diphenylurea into isocyanic acid and ammonia, that is, it reduces the formation of by-products, and the process is carried out in an inert gas, at a pressure of 0.01-3.0 MPa, a temperature of 160-240 ° C, preferably urea and aniline are mixed with an organic solvent, the molar ratio of urea to aniline is from 1: 3 to 1: 7, the solvent is added in an amount of 1-10 to the mass of the reagents (aniline and urea).
Недостатком способа является сложность проведения процесса, используются высокие температуры в процессе - 160-240°С при большом избытке анилина, подача азота усложняет аппаратурное оформление процесса, а также процесс проводят при избыточном давлении.The disadvantage of this method is the complexity of the process; high temperatures are used in the process - 160-240°C with a large excess of aniline, the supply of nitrogen complicates the equipment design of the process, and the process is carried out under excess pressure.
Задачей изобретения является разработка усовершенствованного способа получения N,N'-дифенилмочевины, пригодного для реализации в промышленном масштабе с использованием простых технологических приемов.The objective of the invention is to develop an improved method for producing N,N'-diphenylurea, suitable for implementation on an industrial scale using simple technological methods.
Поставленная задача решается с помощью способа получения N,N'-дифенилмочевины формулы , включающего взаимодействие карбамида и анилина в среде растворителя, который заключается в том, что осуществляют взаимодействие карбамида и анилина в мольном соотношении от 1:2 до 1:3 при температуре 110-180°С в среде ароматических углеводородов с постоянным отгоном выделяющего аммиака.The problem is solved using a method for obtaining N,N'-diphenylurea of the formula , which involves the interaction of urea and aniline in a solvent environment, which consists of the interaction of urea and aniline in a molar ratio of 1:2 to 1:3 at a temperature of 110-180°C in an aromatic hydrocarbon environment with the constant distillation of the released ammonia.
Предпочтительно в качестве ароматических углеводородов используют толуол, ксилол, хлорбензол, о-дихлорбензол.Preferably, toluene, xylene, chlorobenzene, and o-dichlorobenzene are used as aromatic hydrocarbons.
Предпочтительно взаимодействие смеси карбамида, анилина и растворителя проводят непрерывно в течение 10-72 часов.Preferably, the reaction of the mixture of urea, aniline and solvent is carried out continuously for 10-72 hours.
Предпочтительно смесь реагентов кипятят в течение необходимого времени, затем реакционную массу охлаждают, осадок отфильтровывают и промывают ароматическим углеводородом, полученный фильтрат перегоняют ректификацией и возвращают ароматический углеводород и анилин обратно в процесс, осадок сушат и выделяют N,N'-дифенилмочевину.Preferably, the mixture of reagents is boiled for the required time, then the reaction mass is cooled, the precipitate is filtered and washed with an aromatic hydrocarbon, the resulting filtrate is distilled and the aromatic hydrocarbon and aniline are returned back to the process, the precipitate is dried and N,N'-diphenylurea is isolated.
Предпочтительно N,N'-дифенилмочевина имеет чистоту выше 99,0%. Главным преимуществом предлагаемого способа на стадии взаимодействия карбамида (мочевины) с анилином отсутствует необходимость использования подачи азота, что значительно упрощает процесс и его аппаратурное оформление.Preferably, N,N'-diphenylurea has a purity greater than 99.0%. The main advantage of the proposed method is that there is no need for nitrogen supply at the stage of interaction of urea with aniline, which significantly simplifies the process and its equipment design.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является разработка усовершенствованного способа получения N,N'-дифенилмочевины, пригодного для реализации в промышленном масштабе с использованием простых технологических приемов.The technical result of the proposed invention is the development of an improved method for producing N,N'-diphenylurea, suitable for implementation on an industrial scale using simple technological methods.
Предлагаемое изобретение осуществляется следующим образом.The proposed invention is implemented as follows.
Из карбамида и анилина получают N,N-дифенилмочевину (далее ДФМ):N,N-diphenylurea (hereinafter DFM) is obtained from urea and aniline:
Структура соединений подтверждена методом 1Н ЯМР спектроскопии.The structure of the compounds was confirmed by 1 H NMR spectroscopy.
Процесс проводят при мольном соотношении карбамид к анилину 1:(2-3) при нагревании в ароматических углеводородах (толуол, ксилол, хлорбензол, о-дихлорбензол) при температурах 110-180°С в течении 10-72 часов с отгоном выделяющегося аммиака, который затем используют в синтезе карбамида из аммиака и углекислого газа. По окончании процесса дифенилмочевину отфильтровывают и сушат. Для лучшей чистоты ее перекристаллизовывают из этанола. Выход дифенилмочевины составляет 89-96%. Фильтрат после реакции, в котором содержится избыточный анилин в инертном растворителе, можно использовать повторно. Таким образом, избыточный анилин и растворитель постоянно возвращаются в процесс.The process is carried out at a urea to aniline molar ratio of 1:(2-3) by heating in aromatic hydrocarbons (toluene, xylene, chlorobenzene, o-dichlorobenzene) at temperatures of 110-180°C for 10-72 hours with distillation of the released ammonia, which is then used in the synthesis of urea from ammonia and carbon dioxide. Upon completion of the process, the diphenylurea is filtered and dried. For improved purity, it is recrystallized from ethanol. The yield of diphenylurea is 89-96%. The reaction filtrate, which contains excess aniline in an inert solvent, can be reused. Thus, excess aniline and solvent are continuously recycled.
В таблице 1 представлены данные по процессу получения ДФМ.Table 1 presents data on the process of obtaining DFM.
Изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.
Пример 1Example 1
В колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 15,0 г (0,25 моль) мочевины, 46,5 г (0,5 моль) анилина и 200 мл толуола. Смесь кипятят 72 часа. По истечении этого времени реакционную массу охлаждают, осадок отфильтровывают и промывают дважды 30 мл толуола. Фильтрат перегоняют, возвращая 250 мл толуола и 20,2 г анилина обратно в процесс. Осадок сушат на воздухе и перекристаллизовывают из этанола. Получают 27,5 г (выход на прореагировавший анилин - 91,7%).A flask equipped with a reflux condenser is charged with 15.0 g (0.25 mol) of urea, 46.5 g (0.5 mol) of aniline, and 200 ml of toluene. The mixture is boiled for 72 hours. After this time, the reaction mixture is cooled, the precipitate is filtered and washed twice with 30 ml of toluene. The filtrate is distilled, returning 250 ml of toluene and 20.2 g of aniline to the process. The precipitate is air-dried and recrystallized from ethanol. The yield is 27.5 g (yield based on reacted aniline - 91.7%).
Пример 2Example 2
В колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 15,0 г (0,25 моль) мочевины, 59,8 г (0,75 моль) анилина и 300 мл хлорбензола. Смесь кипятят 15 часов. По истечении этого времени реакционную массу охлаждают, осадок отфильтровывают. Фильтрат подвергают ректификации, возвращая 290 мл хлорбензола и 37,9 г анилина обратно в процесс. Осадок сушат на воздухе и перекристаллизовывают из этанола. Получают 22,2 г (выход на прореагировавший анилин - 89,0%).A flask equipped with a reflux condenser is charged with 15.0 g (0.25 mol) of urea, 59.8 g (0.75 mol) of aniline, and 300 ml of chlorobenzene. The mixture is boiled for 15 hours. After this time, the reaction mixture is cooled, and the precipitate is filtered off. The filtrate is rectified, returning 290 ml of chlorobenzene and 37.9 g of aniline back to the process. The precipitate is air-dried and recrystallized from ethanol. 22.2 g are obtained (yield based on reacted aniline - 89.0%).
Пример 3Example 3
В колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 15,0 г (0,25 моль) мочевины, 60,5 г (0,65 моль) анилина и 300 мл ксилола. Смесь кипятят 20 часов. По истечении этого времени реакционную массу охлаждают, осадок отфильтровывают. Фильтрат подвергают ректификации, возвращая 280 мл ксилола и 15,7 г анилина обратно в процесс. Осадок сушат на воздухе и перекристаллизовывают из этанола. Получают 48,1 г (выход на прореагировавший анилин - 94,2%).A flask equipped with a reflux condenser is charged with 15.0 g (0.25 mol) of urea, 60.5 g (0.65 mol) of aniline, and 300 ml of xylene. The mixture is boiled for 20 hours. After this time, the reaction mixture is cooled, and the precipitate is filtered off. The filtrate is rectified, returning 280 ml of xylene and 15.7 g of aniline back to the process. The precipitate is air-dried and recrystallized from ethanol. 48.1 g is obtained (yield based on reacted aniline - 94.2%).
Пример 4Example 4
В колбу, снабженную обратным холодильником, загружают 15,0 г (0,25 моль) мочевины, 46,5 г (0,5 моль) анилина и 200 мл о-дихлорбензола. Смесь кипятят 10 часов. По истечении этого времени реакционную массу охлаждают, осадок отфильтровывают. Фильтрат используют повторно, добавляя к нему свежую порцию карбамида и анилина. Осадок промывают дважды 30 мл толуола, сушат на воздухе и перекристаллизовывают из этанола. Получают 50,9 г (выход - 96,0%).A flask equipped with a reflux condenser is charged with 15.0 g (0.25 mol) of urea, 46.5 g (0.5 mol) of aniline, and 200 ml of o-dichlorobenzene. The mixture is boiled for 10 hours. After this time, the reaction mixture is cooled, and the precipitate is filtered off. The filtrate is reused, adding a fresh portion of urea and aniline. The precipitate is washed twice with 30 ml of toluene, air-dried, and recrystallized from ethanol. 50.9 g (yield - 96.0%) are obtained.
Пример 5. По прототипуExample 5. According to the prototype
Процесс получения дифенилмочевины из анилина и мочевины (карбамида) включает:The process of obtaining diphenylurea from aniline and urea (carbamide) includes:
1) Мочевину и анилин смешивают в молярном соотношении 1:7 и добавляют в автоклав. Растворитель взвешивают с реагентом (мочевина и анилин) в массовом соотношении 1:3, затем добавляют в автоклав;1) Urea and aniline are mixed in a molar ratio of 1:7 and added to the autoclave. The solvent is weighed with the reagent (urea and aniline) in a mass ratio of 1:3 and then added to the autoclave;
2) Реактор продувают аргоном для замены воздуха три раза и создают давление 2,5 МПа (манометрическое давление), нагревают до 220°С, реакция 30 мин;2) The reactor is purged with argon to replace the air three times and a pressure of 2.5 MPa (gauge pressure) is created, heated to 220°C, reaction for 30 min;
3) Суспензию, полученную на этапе 2, охлаждают до 120°С, кристаллизуют, фильтруют и промывают этанолом для получения дифенилмочевины с выходом 99,2.3) The suspension obtained in step 2 is cooled to 120°C, crystallized, filtered and washed with ethanol to obtain diphenylurea with a yield of 99.2.
Пример 5* по патенту №CN 106748891.Example 5* according to patent No. CN 106748891.
Из приведенных примеров следует, что предлагаемый способ получения ДФМ проходит без использования катализаторов при температуре 120-180°С в среде инертных растворителей и без использования инертного газа, что значительно упрощает проведение процесса. В примере 5 (по прототипу) получают ДМФ с высоким выходом и чистотой, процесс проводят при высокой температуре 220°С в среде инертного газа при давлении 2,5 МПа, поэтому известный способ является более сложным по сравнению с предлагаемым способом.The examples provided demonstrate that the proposed method for producing DMF operates without catalysts, at temperatures of 120-180°C in an inert solvent environment, and without the use of an inert gas, significantly simplifying the process. Example 5 (based on the prototype) produces DMF with high yield and purity. The process is carried out at a high temperature of 220°C in an inert gas environment at a pressure of 2.5 MPa. Therefore, the known method is more complex than the proposed method.
В предлагаемом способе процесс проводят с отгоном выделяющегося аммиака, что делает способ получения экономичным в промышленных масштабах. Выделенную ДФМ перекристаллизовывают из этанола и получают ДФМ с выходом 89-96% и чистотой более 99%.The proposed method involves distilling off the released ammonia, making the production method cost-effective on an industrial scale. The isolated DFM is recrystallized from ethanol, yielding DFM with a yield of 89-96% and a purity of over 99%.
Таким образом, предлагаемый способ получения ДФМ является экономичным в промышленных масштабах.Thus, the proposed method for producing DFM is economical on an industrial scale.
Claims (5)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2847826C1 true RU2847826C1 (en) | 2025-10-15 |
Family
ID=
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064927C1 (en) * | 1994-01-26 | 1996-08-10 | Георгий Пименович Балабанов | Method of arylureas synthesis |
| CN101407477A (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method for synthesizing diphenyl urea from urea and aniline |
| CN101440049A (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-27 | 中国科学院过程工程研究所 | Cleaning method for synthesizing N,N'-diphenylurea |
| CN101891653A (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-24 | 李其奎 | Clean production method of symmetric N,N'-disubstituted urea |
| CN103739522A (en) * | 2014-02-10 | 2014-04-23 | 中国科学院过程工程研究所 | Clean process for preparing diphenyl urea by urea method |
| CN106748891A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 陕西煤业化工技术开发中心有限责任公司 | A kind of method that aniline prepares diphenyl urea with urea |
| CN115724771A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 中国科学院过程工程研究所 | Device system for preparing N, N '-diphenyl urea and process for preparing N, N' -diphenyl urea |
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2064927C1 (en) * | 1994-01-26 | 1996-08-10 | Георгий Пименович Балабанов | Method of arylureas synthesis |
| CN101407477A (en) * | 2007-10-10 | 2009-04-15 | 中国石油天然气股份有限公司 | Method for synthesizing diphenyl urea from urea and aniline |
| CN101440049A (en) * | 2007-11-22 | 2009-05-27 | 中国科学院过程工程研究所 | Cleaning method for synthesizing N,N'-diphenylurea |
| CN101891653A (en) * | 2009-05-19 | 2010-11-24 | 李其奎 | Clean production method of symmetric N,N'-disubstituted urea |
| CN103739522A (en) * | 2014-02-10 | 2014-04-23 | 中国科学院过程工程研究所 | Clean process for preparing diphenyl urea by urea method |
| CN106748891A (en) * | 2016-12-30 | 2017-05-31 | 陕西煤业化工技术开发中心有限责任公司 | A kind of method that aniline prepares diphenyl urea with urea |
| CN115724771A (en) * | 2021-08-30 | 2023-03-03 | 中国科学院过程工程研究所 | Device system for preparing N, N '-diphenyl urea and process for preparing N, N' -diphenyl urea |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR940001948B1 (en) | Preparation process of xylylene diisocyanate | |
| JP3041703B2 (en) | Production method of carbamate | |
| JPS61280495A (en) | Manufacture of bicyclic guanidine | |
| CN105669436A (en) | Method for catalytically preparing acyl chloride by using immobilized catalyst | |
| RU2847826C1 (en) | Method for obtaining n,n'-diphenylurea | |
| FR2628106A1 (en) | PROCESS FOR THE PREPARATION OF UREA N-SULFONYL DERIVATIVES | |
| JPS61280462A (en) | Manufacture of carbamate ester | |
| JPH07112986B2 (en) | Process for producing carboxylic acid chloride and its catalyst | |
| RU2848366C1 (en) | A phosphorus-free method for obtaining 4,4'-methylendiphenyldiisoccyanate | |
| JP2001031639A (en) | Method for producing 1,5-naphthylene diisocyanate | |
| KR100275793B1 (en) | Process for the preparation of n,n'-disubstituted urea using selenium-based catalyst | |
| US5442121A (en) | Process for producing N,N-disubstituted aminophenol | |
| KR101856566B1 (en) | New preparation method of 4'-Hydroxy-4-biphenylcarboxylic acid | |
| KR940003066B1 (en) | Method for producing aromatic urethane | |
| US8269036B2 (en) | Processes for producing an oxalate by coupling of CO | |
| KR100493375B1 (en) | Method for preparing n,n'-disubstituted urea using imidazolium alkylselenite catalyst | |
| CN108530331B (en) | Method for catalyzing the addition reaction of phenyl isocyanate or phenyl isothiocyanate and thiol | |
| JP2004262830A (en) | Method for producing 5-alkylidene-2-oxazolidinones | |
| KR900007418B1 (en) | Production method of indole | |
| CN115772105A (en) | Synthesis method of 4-nitroanisole | |
| JPS63162662A (en) | Production of isophorone diisocyanate | |
| KR20020032589A (en) | Preparation of Halogenated Primary Amines | |
| US3316297A (en) | Preparation of ureas by manganese-catalyzed carbonylation of amines | |
| JPS5936609B2 (en) | Method for producing unsaturated amide | |
| JPS598262B2 (en) | Method for producing P-phenylenediamine |