氰酸钾的用途和制备

氰酸钾无色结晶性粉末，有氰化氢气味，溶于热水、甲醇、二氧六环和甘油，微溶于乙醇。制法：将氰化钾用二氧化铅氧化，或由碳酸钾与尿素作用而得。氰酸钾(钠)的合成方法有多种，较早是由氧化剂如氧气、空气、过氧化物或氧化铅将氰化钾转化为氰酸钾，该法因使用氰化钾，毒性大，操作不安全，并且产率低。

　　目前，世界上对氰酸钾的合成研究较多的国家为美国及日本。另外，欧洲一些国家的研究情况多见于专利报道，我国这方面的报道很少。据文献报道，合成氰酸钾的原料有含氮化合物如尿素、双氰胺、三聚氰胺，钾盐有碳酸钾、氢氧化钾、亚硝酸钾等。从反应相态看，有固态熔融法、吸收法、液相反应法和液固相反应法等。

　　一、用途 [2-3]

　　氰酸钾可用于有机合成，制催眠药、除草剂等。

　　1）制备一种抗氧化剂1790。

　　原料包括氰酸钾，非质子极性溶剂，2，6-二甲基-4-叔丁基-5-羟基苄基氯和催化剂，氰酸钾和2，6-二甲基-4-叔丁基-5-羟基苄基氯的摩尔配比为=1~2：1；首先将氰酸钾加入到非质子极性溶剂中，加入催化剂，加热至80~140℃，加入2，6-二甲基-4-叔丁基-5-羟基苄基氯，继续反应8~14小时，反应毕减压脱去非质子极性溶剂，加入水，过滤得到粗品，水洗，粗品用乙醇和水重结晶，得到产品。该路线工艺简单、条件相对温和、反应时间相对较短，产品纯度高、收率高、成本较低、产生的废水较少，对环境有利，利于工业化生产。

　　2）合成仲丁脲，它采用CO2催化法合成仲丁脲。

　　包括以下步骤：将氰酸钾用水溶解配成水溶液；将仲丁胺置于反应器中，加水稀释；将氰酸钾水溶液加入至仲丁胺中，搅拌混匀；向上述溶液中鼓入CO2气体，进行反应；蒸出水及过量的仲丁胺；用醇类趁热过滤得到副产K2CO3；将滤液减压浓缩除去醇类，得到仲丁脲产品。本发明生产成本低，方法简单，原料便宜，副产品碳酸钾市场价值较高。本发明广泛适用于合成化工中间体仲丁脲中，具有广阔的市场前景。

　　二、制备 [1]

　　1.固态熔融法

　　固态熔融法系将反应物加热至高温熔融，然后冷却固化得产物，美国专利这方面报道较多。早在1933年，KloepferH就提出采用固态熔融法合成碱金属氰酸盐，他认为可采用碱金属碳酸盐或氢化物与尿素在干燥状态下进行反应，反应开始时将碱金属碳酸盐与不足量的尿素在130～150℃反应，反应一段时间后，补加尿素以促使反应完全。

　　在专利实例中，将5kg尿素与5.3kg粉状碳酸钠充分混合并升温至130～150℃反应，待反应过程中氨气逸出停止后，补加1.5kg尿素，加热反应至无氨气逸出。通过采用含碱金属氰酸盐的水溶液洗涤产物，可提高氰酸盐的浓度。固态熔融法虽能合成氰酸钾，但该法也存在缺点，主要在于熔融技术要求高，高温下氰酸钾易分解为碳酸盐、氰化物与氨，需进一步提纯才可获得商品氰酸钾，因而使得熔融法合成氰酸钾不经济。

　　2.吸收法

　　1976年，JohannesDM提出碱金属及碱土金属氰酸盐的制备方法：将碱金属及碱土金属的氢氧化物、氨基甲酸盐或碳酸盐水溶液(或料浆)与分解的尿素[氨气与(异)氰酸的气态混合物]反应即可制得。该发明的特点是在适宜的条件下，尿素可分解为氨气及异氰酸的气态混合物，随后在一吸收器内该混合物与碱金属及碱土金属的盐类如氢氧化物、氨基甲酸盐、碳酸盐反应，最后制得碱金属及碱土金属氰酸盐。

　　3.液相反应法

　　1967年，DavisKE等提出将碱金属氢氧化物(最好为氢氧化钠或氢氧化钾)溶液与尿素溶液反应制得相应的碱金属氰酸盐，制备溶液时可采用无水溶剂或水，反应温度为250～600℃，氢氧化物水溶液质量分数>10%，尿素溶液质量分数>15%，或混合后分别为>5%和>7.5%

　　4.液固相反应法

　　ErnerW以碳酸钾和尿素为原料，以亚砜或砜类物质为溶剂，合成了氰酸钾[9]。该发明的特点是采用了对尿素及碳酸钾有较强溶解能力的溶剂，如甲乙基亚砜、二乙基亚砜等。ErnerW在其专利实例中，将5mol碳酸钾与13mol尿素溶解于4.0的甲乙基亚砜中，反应加热并通入氮气搅拌，在1h内反应温度升至180℃，同时有氨、24.0c478水蒸气、二氧化碳溢出，经0.25h后，温度升至195℃，此时，从反应器中取样，用硝酸钡检验无碳酸盐存在时，反应即可终止，将产物冷却至室温，过滤，用无水乙醇洗涤，得10mol份氰酸钾，收率90%。

　　主要参考资料

　　[1] 化合物词典

　　[2] CN201310421290.2一种抗氧化剂1790的合成方法

　　[3] CN200610038518.X合成仲丁脲的方法

　　[5] 氰酸钾合成研究进展