CN102796047A - 一种制备1,2-二甲基咪唑的方法 - Google Patents

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沈健
朱明东
李幸佳
付帅
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Abstract

本发明公开了一种制备1,2-二甲基咪唑的方法，以乙二醛、乙醛、甲胺、氨水为原料，以水为溶剂，直接合成制备1，2－二甲基咪唑。本发明合成方法采用一步法，原料成本低、操作简便、反应条件温和、污染少、收率高等优点，易于工业化生产。

Description

一种制备1,2-二甲基咪唑的方法
技术领域
本发明属于化工中间体合成技术领域，涉及1，2－二甲基咪唑的制备方法。
背景技术
咪唑类化合物是近年来开发较快的一类结构特殊杂环化合物。在高性能复合材料、生物医药、染料和金属防腐等诸多领域显示了独特性能[1]。在传统医药行业里，咪唑可以作为抗病毒、抗肿瘤的药物，可以作为农药杀菌剂，可以作为复合材料固化剂，电子加工制作用新型保焊剂等。1,2-二甲基咪唑是咪唑类重要的中间体之一，其传统的合成方法[2]是采用两步法制得，首先将乙二醛与乙醛、氨水缩合制得2-甲基咪唑，再进一步与硫酸二甲酯甲基化反应得到1，2－二甲基基咪唑，该方法一般产率比较低，副产物比较多，分离提纯比较麻烦。
参考文献：
[1]伍晓春.咪唑类化合物的合成与应用研究[J],精细与专用化学品,2010,18(7):51-55；
[2]王效山,丁小平.1,2-二甲基-5-硝基咪唑的合成研究[J],安徽化工,1995,80(3):23-24；
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种制备1,2-二甲基咪唑的方法，该方法具有收率高、副产物少、污染小的特点。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种制备1,2-二甲基咪唑的方法，以乙二醛、乙醛、甲胺、氨水为原料，以水为溶剂，直接合成制备1，2－二甲基咪唑。
其中，所述的乙二醛与乙醛的反应摩尔比为1:1～5，优选的摩尔比为1:1～2。
其中，所述的乙二醛与乙醛先预混合，再在10~20℃下，滴加至甲胺和氨水的混合溶液中，然后进行合成反应。
其中，所述的乙二醛与甲胺的反应摩尔比为1:1～5，优选的摩尔比为1:1～2。
其中，所述的氨水的质量百分比浓度为17%~28%，乙二醛与NH3的反应摩尔比为1:1～5，优选的摩尔比为1:2～3。
其中，所述的氨水用铵盐替换，乙二醛与NH4 +的反应摩尔比为1:1～5，优选的摩尔比为1:2～3。
其中，所述的铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵或醋酸铵。
其中，合成反应条件为：在30~100℃下搅拌反应2~10h，优选的反应条件为在80℃下搅拌反应5h。
具体反应方程式如下：
Figure BDA00002041466600021
上述合成反应结束后，使用蒸馏装置，收集在95-115℃的馏份，直到馏分温度达到115℃，不再有馏分留出，停止蒸馏，即可得到高纯度的1,2-二甲基咪唑。
有益效果：本发明具有以下明显的优点：
1、本发明合成方法采用一步法，原料成本低、操作简便、反应条件温和、污染少、收率高等优点，易于工业化生产。
2、本发明产物直接采用蒸馏工艺提纯，不需要另加化学原料处理，工艺简单，污染少、产品质量高。
具体实施方式
根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
实施例1：
先将140g 17%（质量百分浓度，以下实施例相同）的氨水(含0.68mol NH3)加入三口烧瓶中，再加入100mL水，搅拌下加入26.4g 40%（质量百分浓度，以下实施例相同）甲胺(0.34mol)，然后在20℃内再滴加49.3g 40%（质量百分浓度，以下实施例相同）的乙二醛(0.34mol)溶液和37g 40%（质量百分浓度，以下实施例相同）的乙醛(0.34mol)的预混合溶液，时间在3-5小时加完全部的混醛，滴加完毕后，升温至80℃，保温反应5小时，停止搅拌，改反应装置为蒸馏装置，收集在95-115℃的馏份，直到馏分温度达到115℃，不再有馏分留出，停止蒸馏，收集产品21.21g，收率65.0%（以乙二醛计），经气相色谱分析含量大于99%。
实施例2：
先将44.8g硫酸铵(0.34mol)加入三口烧瓶中，再加入200mL水，搅拌下加入26.4g40%甲胺(0.34mol)，再加入水，然后在20℃内再滴加49.3g 40%的乙二醛(0.34mol)溶液和37g 40%的乙醛(0.34mol)的混合溶液，时间在3-5小时加完全部的混醛，滴加完毕后，升温至85℃，保温反应8小时，停止搅拌，改反应装置为蒸馏装置，收集在95-115℃的馏份，直到馏分温度达到115℃，不再有馏分留出,停止蒸馏，收集产品20.99g，收率64.3%（以乙二醛计），经气相色谱分析含量大于99%。
实施例3：
先将32.6g的碳酸铵(0.34mol)加入三口烧瓶中，再加入200mL水，搅拌下加入26.4g40%甲胺(0.34mol)，再加入水，然后在20℃内再滴加49.3g 40%的乙二醛(0.34mol)溶液和37g 40%的乙醛(0.34mol)的混合溶液，时间在3-5小时加完全部的混醛，滴加完毕后，升温至85℃，保温反应5小时，停止搅拌,改反应装置为蒸馏装置，收集在95-115℃的馏份，直到馏分温度达到115℃，不再有馏分留出，停止蒸馏，收集产品20.95g，收率64.2%（以乙二醛计），经气相色谱分析含量大于99%。
实施例4：
先将53.7g的碳酸氢铵(0.68mol)加入三口烧瓶中，再加入200mL水，搅拌下加入26.4g 40%甲胺(0.34mol)，再加入水，然后在20℃内再滴加49.3g 40%的乙二醛(0.34mol)溶液和37g 40%的乙醛(0.34mol)的混合溶液，时间在3-5小时加完全部的混醛，滴加完毕后，升温至80℃，保温反应5小时，停止搅拌，改反应装置为蒸馏装置，收集在95-115℃的馏份，直到馏分温度达到115℃，不再有馏分留出,停止蒸馏，收集产品22.88g，收率70.1%（以乙二醛计），经气相色谱分析含量大于99%。
实施例5：
先将52.3g的醋酸铵(0.68mol)加入三口烧瓶中，再加入200mL水，搅拌下加入26.4g40%甲胺(0.34mol)，再加入水，然后在20℃内再滴加49.3g 40%的乙二醛(0.34mol)溶液和37g 40%的乙醛(0.34mol)的混合溶液，时间在3-5小时加完全部的混醛，滴加完毕后，升温至85℃，保温反应8小时，停止搅拌，改反应装置为蒸馏装置，收集在95-115℃的馏份，直到馏分温度达到115℃，不再有馏分留出，停止蒸馏，收集产品20.69g，收率63.4%（以乙二醛计），经气相色谱分析含量大于99%。
实施例6：
同实施例1的方法，所不同的是使用28%的氨水(含1.7mol NH3)。
实施例7：
同实施例5的方法，所不同的是甲胺的用量为1.7mol。
实施例8：
同实施例5的方法，所不同的是乙醛的用量为1.7mol。
实施例9：
同实施例5的方法，所不同的是混醛滴加完毕后，升温至30℃，保温反应10小时。
实施例10：
同实施例5的方法，所不同的是混醛滴加完毕后，升温至100℃，保温反应2小时。

Claims (8)

1.一种制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，以乙二醛、乙醛、甲胺、氨水为原料，以水为溶剂，直接合成制备1，2－二甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的乙二醛与乙醛的反应摩尔比为1:1～5。
3.根据权利要求1或2所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的乙二醛与乙醛先预混合，再在10~20℃下，滴加至甲胺和氨水的混合溶液中，然后进行合成反应。
4.根据权利要求1所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的乙二醛与甲胺的反应摩尔比为1:1～5。
5.根据权利要求1所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的氨水的质量百分比浓度为17%~28%，乙二醛与NH3的反应摩尔比为1:1～5。
6.根据权利要求1所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的氨水用铵盐替换，乙二醛与NH4 +的反应摩尔比为1:1～5。
7.根据权利要求6所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的铵盐为碳酸铵、碳酸氢铵、硫酸铵或醋酸铵。
8.根据权利要求1所述的制备1,2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，合成反应条件为：在30~100℃下搅拌反应2~10h。
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