CN102285924A

CN102285924A - 一种苯并咪唑酮的合成方法

Info

Publication number: CN102285924A
Application number: CN2011101387963A
Authority: CN
Inventors: 赵叶青; 卢言建; 郑庚修; 王光政; 李保铃; 侯绪会
Original assignee: HUIHAI MEDICAL CHEMICAL CO Ltd SHANDONG
Current assignee: HUIHAI MEDICAL CHEMICAL CO Ltd SHANDONG
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2011-12-21

Abstract

本发明公开了一种苯并咪唑酮的有机溶剂合成法。在相转移催化剂存在下，尿素与邻苯二胺在有机溶剂中100～200℃反应3～10小时，制备苯并咪唑酮。产率达到98.5％，纯度达到99.0％。溶剂多次套用，实现了绿色化合成。

Description

一种苯并咪唑酮的合成方法

技术领域

本发明涉及一种化工中间体的生产方法，具体涉及苯并咪唑酮的合成工艺。

背景技术

苯并咪唑酮是重要的有机中间体，尤其是应用于医药、颜料和农药等领域。

在J.Am.Chem.Soc.80，1657(1958)中，提供了一种用邻苯二胺和光气反应制备苯并咪唑酮的方法。但此方法所使用的光气有高度的危险性，另外反应生成的副产物氯化氢对设备有很强的腐蚀性。

美国专利US-4138568中，公开了一种在有机溶剂中邻苯二胺与尿素反应制备苯并咪唑酮的方法。本方法存在的缺点，邻苯二胺和尿素在有机溶剂中反应，所得苯并咪唑酮的收率和纯度不高。

DE2052026公开了采用水作为反应介质，邻苯二胺与尿素缩合，在加压条件下反应收率可达到96％。美国专利US-4269989和中国期刊《化学与生物工程》2003年增刊5-乙酰乙酰基氨基苯并咪唑酮的合成新方法公开了一种在水中邻苯二胺和尿素反应合成苯并咪唑酮的方法。此方法温度在90～120℃，利用酸控制PH在4～9制备苯并咪唑酮。但此方法中反应具有不稳定性，导致收率和产品质量不稳定，且产生了大量的废水污染环境。

US4138568公开了在二氯苯中合成苯并咪唑酮的方法，邻苯二胺与尿素加热到172℃反应2小时，得到苯并咪唑酮，然后要经过复杂的提纯过程，溶剂消耗大，产生大量废液。

发明内容

鉴于以上方法的限制和缺点，需要开发一种改进的方法，以避免上述方法固有的缺点。本发明的目的是提供一种工艺稳定、环境友好的苯并咪唑酮的合成方法。

本发明的目的通过如下技术方案实现：

在相转移催化剂存在下，尿素与邻苯二胺在有机溶剂中100～200℃反应3～10小时，制备苯并咪唑酮。

优选的，所述的相转移催化剂选自苄基三乙基氯化铵(TEBA)、四丁基氯化铵(TBAC)或聚乙二醇等中的一种或多种；相转移催化剂与邻苯二胺质量比为0.001～0.009∶1；所述的尿素与邻苯二胺质量比为(0.58～0.83)∶1。

优选的，所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、二甲基甲酰胺(DMF)、或二甲基亚砜(DMSO)等中的一种或多种；有机溶剂与邻苯二胺质量比为3～10∶1；所述的有机溶剂直接套用。

所述有机溶剂直接套用(又称母液套用)，是指产物分离后，反应中的有机溶剂直接用于下一批次产品的生产，不需提纯处理。优选的，所述的有机溶剂直接套用3～8次。

优选的，反应温度为110～190℃；优选的，反应时间为4～8小时。

文献报道多以水为溶剂或不使用溶剂，使用水为溶剂，氨气易溶与水形成氨水，导致反应体系为强碱性，不利于反应进行，需要不断用酸来调节PH值，并且反应转化不完全，最终产率低，废水量大；如果不使用溶剂，尿素与邻苯二胺直接反应，物料混合不均匀且温度不易控制，局部温度过高，导致物料分解严重，无法保证产品的收率和质量。本发明采用有机溶剂，如甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、二甲基甲酰胺(DMF)、或二甲基亚砜(DMSO)，反应物料在均相反应体系中进行，反应物料充分混合，温度更易控制，使产品的收率和质量得到了质的提高，减少了废水的产生。我们同时还意外的发现，溶剂和催化剂及反应条件之间是存在协同作用的，这也解释了US4138568的方法会产生大量废液，而本发明达到了无废液排放的原因。

一般在工业生产中，有机溶剂要经过分类提纯才能够重新使用，但在本发明的方法中，我们吃惊的发现，溶剂可以多次直接套用(又称母液套用)，母液套用对产品的纯度和产率影响很小。这使得在工业生产中可以将溶剂直接套用，不需要添加溶剂回收或提纯设备，大大节约的设备投资和运行成本；而且实现了绿色化学合成，达到了无废液排放。

传统的方法一般需要控制PH值，不管是滴加酸或碱调节PH值，还是使用缓冲溶液控制PH值，都会引入其他物质，为后续的分离提纯带来困难，而且产生的废液较多。本发明不需要调节PH值，反应易于控制，而且，减少了后续处理步骤，节约了能源和资源，减少了废液排放。

本发明使用相转移催化剂，使物料分散更加均匀，大大提高了反应效率。

相对于现有技术，本发明具有以下优点和有益效果：

1.实现反应物料在均相反应体系中进行，反应物料充分混合；

2.反应温度恒定，且不用调节PH值，反应易于控制；

3.溶剂多次套用，实现了绿色化合成，产品收率达到99.0％，纯度达到99.0％。

具体实施方式

为了更好的解释本发明，结合以下实施例对本发明进行进一步的说明，但本发明要求保护的范围并不局限于实施例中表示的范围。

实施例1

在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入63g尿素、108克邻苯二胺、324g氯苯和0.108g相转移催化剂TEBA，升温至固体全部溶解，开启搅拌继续升温至130℃，反应体系在130℃保温反应4小时。反应毕，降至室温，过滤，氯苯洗涤，干燥得到132g类白色产品，产率98.5％，纯度99.5％。

母液套用对产品产率和纯度的影响见下表：

套用次数	产率(％)	纯度(％)
			1	99.2	99.4
2	99.3	99.3
			3	99.2	99.2
4	99.4	99.1
			5	99.2	99.1
6	99.3	99.0

从上表可以看出，母液套用对产品的纯度和产率影响很小。溶剂可以多次直接套用。

实施例2

在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入63g尿素、108克邻苯二胺、1080g甲苯和0.972g相转移催化剂TEBA，升温至固体全部溶解，开启搅拌继续升温至110℃，反应体系在110℃保温反应8小时。反应毕，降至室温，过滤，甲苯洗涤，干燥得到133.4g类白色产品，产率92.5％，纯度99.0％。

实施例3

在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入63g尿素、108克邻苯二胺、324gDMSO和0.1g相转移催化剂TEBA，升温至固体全部溶解，开启搅拌继续升温至190℃，反应体系在190℃保温反应4小时。反应毕，降至室温，过滤，DMSO洗涤，干燥得到110g类白色产品，产率82.1％，纯度99.8％。

实施例4

在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入90g尿素、108克邻苯二胺、1080g甲苯和0.1g相转移催化剂聚乙二醇，升温至固体全部溶解，开启搅拌继续升温至110℃，反应体系在110℃保温反应8小时。反应毕，降至室温，过滤甲苯洗涤，干燥得到130g类白色产品，产率97.0％，纯度99.5％。

实施例5

在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入80g尿素、108克邻苯二胺、540g二甲基甲酰胺(DMF)和0.4g相转移催化剂四丁基氯化铵(TBAC)，升温至固体全部溶解，开启搅拌继续升温至150℃，反应体系在150℃保温反应6小时。反应毕，降至室温，过滤甲苯洗涤，干燥得到109g类白色产品，产率81.3％，纯度99.8％。

Claims

1.一种苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，在相转移催化剂存在下，尿素与邻苯二胺在有机溶剂中100～200℃反应3～10小时，制备苯并咪唑酮。

2.如权利要求1所述的苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，所述的相转移催化剂选自TEBA、TBAC或聚乙二醇中的一种或多种；相转移催化剂与邻苯二胺质量比为0.001～0.009∶1。

3.如权利要求1或2所述的苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，所述的尿素与邻苯二胺质量比为(0.58～0.83)∶1。

4.如权利要求1～3任一项所述的苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂选自甲苯、二甲苯、氯苯、二氯苯、DMF或DMSO中的一种或多种；有机溶剂与邻苯二胺质量比为3～10∶1；所使用的溶剂直接套用。

5.如权利要求4任一项所述的苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，所述的有机溶剂直接套用3～8次。

6.如权利要求1～5任一项所述的苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，反应温度为110～190℃。

7.根据权利要求1～6任一项所述的苯并咪唑酮的合成方法，其特征在于，反应时间为4～8小时。