2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法
技术领域
本发明涉及一种化合物的精制方法,具体涉及一种2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法。
背景技术
2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑是合成芳纶(聚对苯二甲酰对苯二胺)的重要单体,在制备2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的过程中,通常都需要对得到的粗品进行精制。
中国专利文献CN101397275A公开了一种2-(对氨基苯基)苯并咪唑-5-胺的制备方法,其中对于2-(对氨基苯基)苯并咪唑-5-胺粗品的精制方法如下:在搅拌下将2-(对氨基苯基)苯并咪唑-5-胺粗品加入至甲醇和10~36%盐酸的混合溶液中,在50~60℃恒温搅拌至全溶,加入活性炭将滤液脱色至浅黄色,然后用1~20%氨水调节至pH=7~10,调毕打浆、过滤、抽干,最后于100~120℃干燥20~48h得2-(对氨基苯基)苯并咪唑-5-胺成品。
该精制方法只是控制了产品的纯度,但是对于产品的水分和灰分却没有有效的控制,而水分和灰分对于芳纶的聚合影响很大,若水分和灰分含量较高的话,会降低芳纶聚合的分子量,从而影响最终产品的性能。另外,该方法的收率较低,不到90%。
发明内容
本发明的目的在于解决上述问题,提供一种收率较高且最终精制品的水分含量≤0.1%、灰分含量≤0.04%的2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法。
实现本发明目的的技术方案是:一种2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法,具有以下步骤:①粗品溶解;②脱色;③pH调节和打浆;④干燥。其中:步骤①的粗品溶解采用的溶剂为单一的非质子极性溶剂,溶解温度为90℃~110℃;步骤②的脱色采用的是浓度为5%~30%的稀硫酸和活性炭,脱色温度为80℃~85℃;步骤④的所述的干燥为减压干燥,压力为10mmHg~80mmHg,温度为80℃~130℃。
具体步骤如下:
①将2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑粗品与单一的非质子极性溶剂加入到反应装置中,搅拌下加热至90℃~110℃使2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑完全溶解,然后继续搅拌3h~4h,接着蒸除部分溶剂,再冷却至环境温度(0℃~40℃,下同),过滤,滤饼用去离子水洗涤2~4次,再进行抽滤;
②将步骤①抽滤得到的滤饼加入到盛有浓度为5wt%~30wt%的稀硫酸的反应装置中,然后再加入活性炭,加热至80℃~85℃进行脱色,并重复脱色至溶液呈浅黄绿色,趁热过滤;
③将步骤②过滤得到的滤液冷却至30℃~35℃,用浓度为5wt%~30wt%的氨水溶液调节pH为8~9,然后再冷却至30℃~35℃,过滤,滤饼用去离子水打浆洗涤3~5次,再进行抽滤;
④将步骤③抽滤得到的滤饼在80℃~130℃的温度以及10mmHg~80mmHg的压力下进行减压干燥,接着冷却至环境温度,最后通入氮气使压力恢复至常压得到2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑精制品。
上述步骤①中所述的溶剂为DMF或者DMAc,溶剂与粗品的重量比为3∶1~5∶1。
上述步骤②中所述的稀硫酸与步骤①中所述的粗品的重量比为5∶1~15∶1。
上述步骤②中所述的活性炭与步骤①中所述的粗品的重量比为1∶10~1∶20。
本发明具有的积极效果:(1)本发明的精制方法通过减压干燥的方式可将2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑精制品的水分控制在0.1%以下。(2)本发明的精制方法在脱色的过程中加入稀硫酸,这样最终可将2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑精制品的灰分控制在0.04%以下。(3)本发明的精制方法采用单一的非质子极性溶剂溶解2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑粗品,这样在脱色之前即可除去部分杂质,最终可使收率高达95%以上。
具体实施方式
(实施例1)
本实施例的2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法具有以下步骤:
①在500mL的烧瓶中加入36g的2-(4-氨基苯基)5-氨基苯并咪唑粗品(含量为96%)和150g的DMF,搅拌下加热至100℃使2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑完全溶解,然后继续搅拌3h,接着蒸除部分溶剂,再冷却至环境温度(0℃~40℃,下同),过滤,滤饼用去离子水洗涤3次,再进行抽滤。
②将步骤①抽滤得到的滤饼加入到盛有300g浓度为20wt%的稀硫酸的500mL的烧瓶中,然后再加入3g的活性炭,加热至80℃进行脱色,并重复脱色至溶液呈浅黄绿色,趁热过滤。
③将步骤②过滤得到的滤液冷却至35℃,用浓度为20wt%的氨水调节pH为9(此反应为放热反应,溶液温度会上升),然后再冷却至35℃,过滤,滤饼用去离子水打浆洗涤4次,再进行抽滤。
④将步骤③抽滤得到的滤饼置于温度为100℃、压力为30mmHg的干燥箱中减压干燥12h,接着冷却至环境温度,最后通入干燥的氮气使干燥箱内的压力恢复到常压,得到33.6g的浅黄色粉末,含量为99.98%(HPLC),水分≤0.1%,灰分≤0.04%,收率为97.2%。
(实施例2)
本实施例的2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法具有以下步骤:
①在500mL的烧瓶中加入30g的2-(4-氨基苯基)5-氨基苯并咪唑粗品(含量为97.5%)和120g的DMAc,搅拌下加热至110℃使2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑完全溶解,然后继续搅拌4h,接着蒸除部分溶剂,再冷却至环境温度,过滤,滤饼用去离子水洗涤3次,再进行抽滤。
②将步骤①抽滤得到的滤饼加入到盛有200g浓度为30wt%的稀硫酸的500mL的烧瓶中,然后再加入3g的活性炭,加热至85℃进行脱色,并重复脱色至溶液呈浅黄绿色,趁热过滤。
③将步骤②过滤得到的滤液冷却至30℃,用浓度为10wt%的氨水调节pH为8(此反应为放热反应,溶液温度会上升),然后再冷却至30℃,过滤,滤饼用去离子水打浆洗涤4次,再进行抽滤。
④将步骤③抽滤得到的滤饼置于温度为120℃、压力为20mmHg的干燥箱中减压干燥12h,接着冷却至环境温度,最后通入干燥的氮气使干燥箱内的压力恢复到常压,得到28.3g的浅黄色粉末,含量为99.97%(HPLC),水分≤0.1%,灰分≤0.04%,收率为96.7%。
(实施例3)
本实施例的2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑的精制方法具有以下步骤:
①在500mL的烧瓶中加入40g的2-(4-氨基苯基)5-氨基苯并咪唑粗品(含量为95%)和200g的DMF,搅拌下加热至90℃使2-(对氨基苯基)-5-氨基苯并咪唑完全溶解,然后继续搅拌3h,接着蒸除部分溶剂,再冷却至环境温度,过滤,滤饼用去离子水洗涤3次,再进行抽滤。
②将步骤①抽滤得到的滤饼加入到盛有240g浓度为10wt%的稀硫酸的500mL的烧瓶中,然后再加入3g的活性炭,加热至80℃进行脱色,并重复脱色至溶液呈浅黄绿色,趁热过滤。
③将步骤②过滤得到的滤液冷却至35℃,用浓度为30wt%的氨水调节pH为9(此反应为放热反应,溶液温度会上升),然后再冷却至35℃,过滤,滤饼用去离子水打浆洗涤4次,再进行抽滤。
④将步骤③抽滤得到的滤饼置于温度为90℃、压力为50mmHg的干燥箱中减压干燥12h,接着冷却至环境温度,最后通入干燥的氮气使干燥箱内的压力恢复到常压,得到36.5g的浅黄色粉末,含量为99.95%(HPLC),水分≤0.1%,灰分≤0.04%,收率为96.0%。