氨基氰（用于制备胍类化合物的化学物）

VLoG
VLoG
次浏览
更新时间：2023-05-23
氨基氰
用于制备胍类化合物的化学物
氨基氰（化学式：NH2CN），白色晶状固体，易溶于水、乙醇、乙醚、苯、三氯甲烷、丙酮等，微溶于二硫化碳。有毒。在122℃时转变成二氰胺(CN)2NH。是碳二亚胺（H2NCNHN=C=NH）的异构体。易聚合，三个相同氨基氰分子可以化合形成一个三聚体化合物三聚氰胺。
基本信息
中文名
氨基氰
外文名
cyanamide、urea anhydride
化学式
NH2CN
分子量
42.04
熔点
44°C（317K）
展开
有关信息
结构式
分子式
IUPAC名Cyanamide, aminomethanenitrile
别名单氰胺、氨基腈、氰胺、
氨基氰、氨腈、氰氨
识别
CAS号420-04-2
PubChem9864
SMILESN#CN
UN编号2811
EINECS206-992-3
RTECSGS5950000
性质
化学式NH2CN
摩尔质量42.04g·mol−1
外观无色晶体
密度1.0724g/cm3
熔点44°C（317K）
沸点260°C（分解）
（83°C于6.7Pa）
（140°C于2.5kPa）
溶解度（水）易溶于水
85g/100ml(25°C)
危险性
警示术语R：R21,R25,R36/38,R43
安全术语S：S1/2,S3,S22,S36/37,S45
MSDSicsc0424
欧盟编号615-013-00-2
欧盟分类有毒(T)
NFPA704143
闪点141°C
制备
可用氰化钙（Ca(CN)2）与硫酸作用或用溴化氰（CNBr）与氨反应，硫脲脱硫化制备。也可以用氰氨化钙与二氧化碳和水反应制备。
用途
用作有机合成试剂。用于制备胍类化合物、硫脲、抗癌药阿糖胞苷、氰氨基甲酸酯（多菌灵原料）、巴比妥酸、磺胺类药物，还用作还原剂、稳定剂、促进剂、固化剂等。
稳定剂选择
氨基氰的生产过程是由氰胺化钙水解、碳化脱钙、过滤除渣等几个环节组成，其主要反应为:
Ca =N - C≡N +H2O +CO2 H2N - C≡N +CaCO3 ↓
为提高产品纯度，加强碳化脱钙和铁铝等杂质除去效果，该反应在pH为9左右时进行，在此条件下氨基氰极易聚合。因此，过滤除渣后的氨基氰溶液必须迅速酸化，使pH降至4～5。这就要求稳定剂应具备下述条件:
1)必须能够提供大量H+以保证溶液pH稳定在4 ～5,且用量小于2% (质量分数) ;
2)不能因稳定剂的加入而改变氨基氰的性质、活性和使用。
通过对甲酸、乙酸、磷酸、硝酸、盐酸、硫酸等几种酸的特点进行比较可以看出：甲酸、乙酸中的羧基容易与氨基氰中氨基形成酰胺，而且这两种酸熔点偏低，在10 ℃左右储运容易使氨基氰流动性变差。
盐酸、硝酸都有挥发性，硫酸具有氧化脱水性，都不宜用作氨基氰的稳定剂。磷酸为无氧化性不挥发的三元中强酸, H3 PO4 与其提供的H+的质量比为33，低于上述任何一种酸，有利于控制稳定剂在氨基氰中的质量比。此外，磷酸还不影响氨基氰作为制药、农药生产中中间体的作用。因此，选用磷酸作为氨基氰的稳定剂较为理想。用磷酸调节氨基氰溶液pH为4. 5 ±0. 2后，再加入少量NaH2 PO4，使之形成较为稳定的缓冲体系，以保持溶液pH的稳定。
磷酸反应
向质量分数为50%的氨基氰溶液中加入磷酸和适量的NaH2 PO4 进行稳定化处理，溶液pH控制在4. 5 ±0. 2。将样品分为4组分别在5～10, 11～16, 17～22, 25～30 ℃条件下保存70 d,每10 d分别取样进行测定。尿素、双氰胺含量用Agilent 1100液相色谱测定，稳定剂含量采用锑诱导磷钼兰分光光度法测定。
1 ) 氨基氰溶液维持pH在4. 5 ±0. 2,稳定剂质量分数在1. 38%左右，双氰胺质量分数符合小于2%的要求;
2)在15℃以下储运时，尿素质量分数保持在0. 04%左右，双氰胺质量分数在1. 22%左右，符合液体氨基氰质量指标中的规定
运输
利用H3 PO4和NaH2 PO4缓冲体系做稳定剂，调节氨基氰溶液的pH保持在4. 5 ±0. 2，在15 ℃以下储存运输，可以阻止氨基氰的水解和聚合，有效地保证氨基氰的活性
稳定性
从氨基氰的分子结构H2N—C≡N 可以看出，其由氨基和氰基两个活性基团组成，化学性质十分活泼，不仅容易发生取代和加成反应，还极易发生水解和聚合反应。
从质量分数50%氨基氰溶液25 ℃时水解曲线和聚合曲线可以看出在低于15 ℃的弱酸或弱碱溶液中，氨基氰几乎不发生水解，但在25 ℃、pH < 2或pH > 12时，水解反应则很快完成，生成尿素。
2　聚合反应
和水解反应一样，氨基氰的聚合反应也与溶液酸度和温度关系密切。在pH为8～10、温度大于40 ℃时会迅速聚合成较稳定的双氰胺，且反应不可逆。
室温下，在pH < 3 或pH > 10时，氨基氰水解成尿素的趋势迅速增大，而在pH > 6时聚合速度明显加快。因此溶液pH 控制在4 ～5为宜。pH为4～5、温度控制在15 ℃以下时，氨基氰几乎没有水解和聚合现象发生; 温度控制在20 ℃,质量分数50%氨基氰水溶液在3个月内双氰胺生成率增长约0. 8% ,而温度控制在25 ～30 ℃时, 3个月内双氰胺生成率达8%以上
参见
氰氨化钙
二氰胺
三聚氰胺