CN101941945A - 2-甲基咪唑母液的萃取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及2－甲基咪唑母液的萃取方法，包括有以下步骤：1)向2－甲基咪唑母液中加入NaCl和固碱；2)将所得的溶液用苯于搅拌的条件下盐析萃取，分层，得到苯层；或将溶液于搅拌的条件下盐析，然后过滤，得到的滤渣和滤液分别用苯萃取，分层，得到苯层；3)将所得的苯层减压蒸馏，得到蒸馏产物或冷却结晶，得到结晶产物；4)将所得的蒸馏产物或结晶产物干燥，得到产品2－甲基咪唑。本发明使用了盐析萃取工艺，优点在于选用便宜的NaCl、固碱代替硫酸、纯碱、三聚异氰酸，而且还在于采用苯作为溶剂，可以直接在回收苯的同时获得产品，分离方法工序少，原料易得，工艺简单，容易实现，能耗低，收率高。

Description

2-甲基咪唑母液的萃取方法
技术领域
本发明属于精细化工和医药中间体的分离、提取和精制领域，具体的是涉及一种由乙二醛法生产的2－甲基咪唑母液的萃取方法。
背景技术
纯净的2－甲基咪唑是白色晶体，目前乙二醛法生产的2－甲基咪唑主要是从合成的母液中分离而获得，分离方法主要有萃取和重结晶两种。萃取是将存在于某一相的有机物用溶剂浸取、溶解，转入另一液相的分离过程，分为液－液萃取和液－固萃取。这个过程是利用有机物按一定的比例在两相中溶解分配的性质实现的。在工业生产中，厂家一般将乙二醛、乙醛和氨水经环合反应后得到的母液进行重结晶，最后获得2－甲基咪唑产品。生产厂家对母液进行两次结晶所得2－甲基咪唑产品均能达到其产品技术指标要求，但经两次结晶后的母液仍含有大量2－甲基咪唑。为了增加产量，提高产品回收率，部分厂家采用三次结晶工艺。然而三次结晶的产品纯度低、色度深、收率低，很难达到其技术指标要求。
现有的日本公开特许公报56-49360中，介绍了通过向2－甲基咪唑不纯物的水溶液中加入三聚异氰酸加热回流，冷却结晶，分离干燥得2－甲基咪唑三聚异氰酸复盐，再通过常压蒸馏、干燥得纯净的2－甲基咪唑。然而该方法工序复杂，存在三聚异氰酸来源困难。
波兰专利PO165777和PO168235方法采用向合成体系中加入75%的磷酸和碳酸钠，加热至95℃后，冷却、离心、离心甲醇溶解后除盐、蒸馏去甲醇，得晶体2－甲基咪唑，但产品含杂质较高，颜色较深，收率较低。
中国专利CN1030756A公开了向由乙二醛、乙醛和氨水合成2－甲基咪唑的体系加入硫酸、固碱调节pH值，经氯代烃抽提、过滤、结晶制得2－甲咪唑，该工艺使用了硫酸腐蚀性液体，且氯代烃危及健康和环境。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术而提供一种工艺简单、成本低廉、能耗低、适用于工业化生产的能有效的从2－甲基咪唑母液中分离得到2－甲基咪唑的方法。
本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为：2－甲基咪唑母液的萃取方法，其特征在于包括有以下步骤：
1）向2－甲基咪唑母液中加入NaCl和固碱，搅拌得到溶液；
2）将步骤1）所得的溶液用苯在60~70℃下搅拌盐析萃取20~30分钟，分层，得到苯层；或将步骤1）所得的溶液于10~30℃，搅拌的条件下盐析15~20分钟，然后过滤，得到的滤渣和滤液分别用苯萃取20~30分钟，分层，得到苯层；
3）将步骤2）所得的苯层在0.09~0.1MPa真空度、40~50℃下减压蒸馏，得到蒸馏产物或在0～30℃下冷却结晶4～12小时，得到结晶产物；
4）将步骤3）所得的蒸馏产物或结晶产物于40~50℃、真空条件下干燥1~4小时，得到产品2－甲基咪唑。
按上述方案，步骤1）所述的2－甲基咪唑母液中2－甲基咪唑含量以质量百分比计为19%-20%。
按上述方案，步骤1）所述的NaCl的加入量为NaCl的摩尔数：2－甲基咪唑母液体积=2~5mol/L，所述的固碱的加入量为固碱的摩尔数：2－甲基咪唑母液体积=2~4mol/L。
按上述方案，步骤2）中盐析萃取时苯的加入量为苯的体积：2－甲基咪唑母液体积=4：1~6：1。
按上述方案，步骤2）所得的滤液用苯萃取的具体步骤是：首先于0.09~0.1MPa真空度、50~60℃条件下将滤液减压蒸馏50%后，以体积计，再用苯萃取，苯的加入量为苯的体积：2－甲基咪唑母液体积=1：1~2：1，步骤2）所得的滤渣用苯萃取时苯的加入量为苯的体积：2－甲基咪唑母液体积=1：1~3：1。
本发明采用利用了盐析效应的萃取工艺分离2－甲基咪唑母液，其原理是利用盐析效应使过饱和的2－甲基咪唑从母液中析出，如果溶液中存在苯，则转移到苯相，如不存在苯，析出后可用苯再萃取。
本发明使用了盐析萃取工艺，与现有的2－甲基咪唑母液分离技术相比，其优点在于选用便宜的NaCl、固碱代替硫酸、纯碱、三聚异氰酸，而且还在于采用苯作为溶剂，可以直接在回收苯的同时获得产品，分离方法工序少，原料易得，工艺简单，容易实现，能耗低，收率高，所得的2－甲基咪唑为淡黄色针状晶体，熔点139～143℃，总收率可达75.18%-89.99%。
附图说明
图1为实施例1所述的2－甲基咪唑母液的萃取工艺流程；
图2为实施例2所述的2－甲基咪唑母液的萃取工艺流程；
图3为实施例3所述的2－甲基咪唑母液的萃取工艺流程。
具体实施方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。
实施例1 
按图1所示的工艺流程，取乙二醛法所得2－甲基咪唑质量百分含量为19.00%的2－甲基咪唑母液50.07g（48.23ml），向其中加入9.84g（0.168mol）的NaCl、5.80g(0.145mol)的固碱，用250ml苯在70℃、搅拌的条件下盐析萃取30分钟，趁热分层，得到苯层，苯层在0.1MPa、50℃的条件下减压蒸馏蒸出苯，减压蒸馏的产物于50℃、真空条件下干燥3小时后，称重得淡黄色晶体2－甲基咪唑8.71g。该2－甲基咪唑含量为93.57%，2－甲基咪唑的回收率为85.66%。
实施例2 
按图2所示的工艺流程，取乙二醛法所得2－甲基咪唑质量百分含量为19.92%的2－甲基咪唑母液409.20g（394.20ml），向其中加入112.30g(1.921mol)的NaCl、59.22g(1.481mol)的固碱，用2000ml苯在65℃、搅拌的条件下盐析萃取30分钟，趁热分层，得到苯层，将苯层于0℃下冷却结晶4小时，分离出的结晶物于50℃、真空条件下干燥3小时后，称重得米白色晶体2－甲基咪唑63.75g。该2－甲基咪唑含量为96.13%，2－甲基咪唑的回收率为75.18%。
实施例3 
按图3所示的工艺流程，取乙二醛法所得2－甲基咪唑质量百分含量为19.00%的2－甲基咪唑母液300.01g（289.11ml），向其中加入60.40g(1.033mol)的NaCl、35.40g(0.885mol)的固碱，然后于15℃、搅拌的条件下盐析15分钟，过滤，滤渣用600ml苯萃取，得到苯层，滤液减压蒸馏50%的体积后，用300ml苯在70℃、搅拌的条件下萃取30分钟，得到苯层，得到的两部分苯层分别在0.1MPa、50℃的条件下减压蒸馏蒸出苯，减压蒸馏的产物于50℃、真空条件下干燥3小时后，得2－甲基咪唑产品。由滤渣萃取得到的淡黄色2－甲基咪唑50.31g，2－甲基咪唑的含量为96.37%，2－甲基咪唑的回收率为85.05%，由滤液萃取得到的黄色2－甲基咪唑4.02g，2－甲基咪唑的含量为70.06%，2－甲基咪唑的回收率为4.94%，总的回收率为89.99%。
实施例4 
取乙二醛法所得质量百分含量为19.00%的2－甲基咪唑母液300.20g（289.35ml），向其中加入60.54g(1.036mol)的NaCl、35.64g(0.891mol)的固碱，然后于15℃、搅拌的条件下盐析15分钟，过滤，滤渣用600ml苯萃取，得到苯层，滤液减压蒸馏50%的体积后，用300ml苯在70℃、搅拌的条件下萃取30分钟，得到苯层，两个苯层分别于15℃下冷却结晶4小时，分离出的结晶物于50℃、真空条件下干燥3小时后，得2－甲基咪唑产品。由滤渣萃取得到的米白色2－甲基咪唑43.73g，2－甲基咪唑的含量为97.85%，2－甲基咪唑的回收率为75.02%，由滤液萃取得到的淡黄色2－甲基咪唑1.68g，2－甲基咪唑的含量为95.15%，2－甲基咪唑的回收率为2.80%，总的回收率为77.82%。
本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本发明；在此不一一列举实施例。本发明的工艺参数（如温度、时间等）的上下限取值、区间值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。

Claims (5)

1.2－甲基咪唑母液的萃取方法，其特征在于包括有以下步骤：
1）向2－甲基咪唑母液中加入NaCl和固碱，搅拌得到溶液；
2）将步骤1）所得的溶液用苯在60～70℃下搅拌盐析萃取反应20～30分钟，分层，得到苯层；或将步骤1）所得的溶液于10～30℃，搅拌的条件下盐析15～20分钟，然后过滤，得到的滤渣和滤液分别用苯萃取反应20～30分钟，分层，得到苯层；
3）将步骤2）所得的苯层在0.09～0.1MPa真空度、40～50℃下减压蒸馏，得到蒸馏产物或在0～30℃下冷却结晶4～12小时，得到结晶产物；
4）将步骤3）所得的蒸馏产物或结晶产物于40～50℃、真空条件下干燥1～4小时，得到产品2－甲基咪唑。
2.按权利要求1所述的2－甲基咪唑母液的萃取方法，其特征在于步骤1）所述的2－甲基咪唑母液中2－甲基咪唑含量以质量百分比计为19%-20%。
3.按权利要求1或2所述的2－甲基咪唑母液的萃取方法，其特征在于步骤1）所述的NaCl的加入量为NaCl的摩尔数：2－甲基咪唑母液体积=2～5mol/L，所述的固碱的加入量为固碱的摩尔数：2－甲基咪唑母液体积=2～4mol/L。
4.按权利要求1或2所述的2－甲基咪唑母液的萃取方法，其特征在于步骤2）中盐析萃取反应时苯的加入量为苯的体积：2－甲基咪唑母液体积=4：1～6：1。
5.按权利要求1或2所述的2－甲基咪唑母液的萃取方法，其特征在于步骤2）所得的滤液用苯萃取反应的具体步骤是：首先于0.09～0.1MPa真空度、50～60℃条件下将滤液减压蒸馏50%后，以体积计，再用苯萃取，苯的加入量为苯的体积：2－甲基咪唑母液体积=1：1～2：1，步骤2）所得的滤渣用苯萃取反应时苯的加入量为苯的体积：2－甲基咪唑母液体积=1：1～3：1。
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