CN103086977A - 一种制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，以亚铜盐为催化剂，2-氨基丙醛缩二醇与丙腈在50~150℃下搅拌反应2~15小时，再向反应体系中加入醇类溶剂和浓盐酸，在40~80℃下继续搅拌反应1~6小时，即制得2-乙基-4-甲基咪唑。本发明方法采用一锅法，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
技术领域
本发明属于化工中间体合成技术领域，涉及2-乙基-4-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。咪唑，特别是2-乙基-4-甲基咪唑是环氧树脂常用的固化剂，与其他固化剂相比较，其最终产物具有优异的机械性能、介电性能和热稳定性能。2-乙基-4-甲基咪唑作为咪唑类重要的中间体之一，其传统的合成方法是将丙酮醛与丙醛、氨水直接环合制得，该方法一般产率比较低，副产物比较多，分离提纯比较麻烦。
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2-乙基-4-甲基咪唑的方法，该方法采用一锅法合成目标产物，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2-乙基-4-甲基咪唑的方法，（第一步反应）以亚铜盐为催化剂，2-氨基丙醛缩二醇与丙腈在50~150℃下搅拌反应2~15小时，（第二步反应）再向反应体系中加入醇类溶剂和浓盐酸，在40~80℃下继续搅拌环合反应1~6小时，即制得2-乙基-4-甲基咪唑。
上述两步反应不经分离，在同一容器进行，工艺简单，方便。
其中，所述的亚铜盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜或醋酸亚铜。
其中，所述的2-氨基丙醛缩二醇为2-氨基丙醛缩二甲醇或2-氨基丙醛缩二乙醇。
其中，2-氨基丙醛缩二醇与亚铜盐的反应摩尔比为1:1~5，优选1:1~2。
其中，2-氨基丙醛缩二醇与丙腈的反应摩尔比为1:1~5，优选1:1~2。
其中，所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或正丁醇。
其中，所述的浓盐酸质量百分浓度为37%。
其中，2-氨基丙醛缩二醇与浓盐酸的反应摩尔比为1:1～10，优选1:2~3。
其中，2-氨基丙醛缩二醇加入质量与醇类溶剂的加入体积比为1g:1～10ml，优选1g:5～7ml。
其中，第一步反应优选在85℃下搅拌反应8小时；第二步反应优选在60℃下搅拌反应4小时。
反应结束后，先向反应体系加入氢氧化钠中和，再加入甲基叔丁基醚溶剂提取，减压蒸除溶剂后，得到2-乙基-4-甲基咪唑。
本发明方法涉及的反应方程式如下：
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锅法，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、本发明合成方法中采用亚铜盐作催化剂，催化活性高。
3、本发明产物直接采用溶剂提纯，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：
将185g的2-氨基丙醛缩二甲醇(1.56mol)加入三口烧瓶中，再加入106g的丙腈(1.95mol)和193g的氯化亚铜(1.95mol)，搅拌下升温至85℃，保温8小时，然后停止搅拌，冷至室温，再加入1200ml甲醇和380g的浓盐酸（质量百分数为37%），在60℃反应4小时，减压蒸除甲醇，在冰浴下加入500g的氢氧化钠（质量百分数为50%），控持温度不超过20℃，搅拌15分钟后，再加入3000ml甲基叔丁基醚，有沉淀析出，搅拌15分钟后，过滤，固体用500ml甲基叔丁基醚洗，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得到固体产品106.39g，收率62.0%（以2-氨基丙醛缩二甲醇计），经气相色谱分析含量大于97%。
实施例2：
将185g的2-氨基丙醛缩二甲醇(1.56mol)加入三口烧瓶中，再加入106g的丙腈(1.95mol)和279g的溴化亚铜(1.95mol)，搅拌下升温至85℃，保温8小时，然后停止搅拌，冷至室温，再加入1200ml甲醇和380g的浓盐酸（质量百分数为37%），在60℃反应4小时，减压蒸除甲醇，在冰浴下加入500g的氢氧化钠（质量百分数为50%），控持温度不超过20℃，搅拌15分钟后，再加入3000ml甲基叔丁基醚，有沉淀析出，搅拌15分钟后，过滤，固体用500ml甲基叔丁基醚洗，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得到固体产品118.8g，收率64.1%（以2-氨基丙醛缩二甲醇计），经气相色谱分析含量大于97%。
实施例3：
将185g的2-氨基丙醛缩二甲醇(1.56mol)加入三口烧瓶中，再加入106g的丙腈(1.95mol)和371g的碘化亚铜(1.95mol)，搅拌下升温至85℃，保温8小时，然后停止搅拌，冷至室温，再加入1200ml甲醇和380g的浓盐酸（质量百分数为37%），在60℃反应4小时，减压蒸除甲醇，在冰浴下加入500g的氢氧化钠（质量百分数为50%），控持温度不超过20℃，搅拌15分钟后，再加入3000ml甲基叔丁基醚，有沉淀析出，搅拌15分钟后，过滤，固体用500ml甲基叔丁基醚洗，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得到固体产品105.8g，收率57.2%（以2-氨基丙醛缩二甲醇计），经气相色谱分析含量大于97%。
实施例4：
将185g的2-氨基丙醛缩二甲醇(1.56mol)加入三口烧瓶中，再加入106g的丙腈(1.95mol)和239g的醋酸亚铜(1.95mol)，搅拌下升温至85℃，保温8小时，然后停止搅拌，冷至室温，再加入1200ml甲醇和380g的浓盐酸（质量百分数为37%），在60℃反应4小时，减压蒸除甲醇，在冰浴下加入500g的氢氧化钠（质量百分数为50%），控持温度不超过20℃，搅拌15分钟后，再加入3000ml甲基叔丁基醚，有沉淀析出，搅拌15分钟后，过滤，固体用500ml甲基叔丁基醚洗，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得到固体产品101.2g，收率54.5%（以2-氨基丙醛缩二甲醇计），经气相色谱分析含量大于97%。
实施例5：
将227g的2-氨基丙醛缩二乙醇(1.56mol)加入三口烧瓶中，再加入106g的丙腈(1.95mol)和193g的氯化亚铜(1.95mol)，搅拌下升温至85℃，保温8小时，然后停止搅拌，冷至室温，再加入1200ml甲醇和380g的浓盐酸（质量百分数为37%），在60℃反应4小时，减压蒸除甲醇，在冰浴下加入500g的氢氧化钠（质量百分数为50%），控持温度不超过20℃，搅拌15分钟后，再加入3000ml甲基叔丁基醚，有沉淀析出，搅拌15分钟后，过滤，固体用500ml甲基叔丁基醚洗，合并有机相并用无水硫酸钠干燥，减压蒸除溶剂，得到固体产品119.3g，收率64.3%（以2-氨基丙醛缩二乙醇计），经气相色谱分析含量大于97%。
实施例6：
同实施例1的方法，所不同的是使用溶剂乙醇。
实施例7：
同实施例1的方法，所不同的是使用溶剂丙醇。
实施例8：
同实施例1的方法，所不同的是使用溶剂正丁醇。
实施例9：
同实施例1的方法，所不同的是第一步反应在150℃下搅拌反应2小时。
实施例10：
同实施例1的方法，所不同的是第一步反应在50下搅拌反应15小时。
实施例11：
同实施例1的方法，所不同的第二步反应在80℃下搅拌反应1小时。
实施例12：
同实施例1的方法，所不同的是第二步反应在40℃下搅拌反应6小时。
实施例13：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇与氯化亚铜的反应摩尔比为1:1。实施例14：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇与氯化亚铜的反应摩尔比为1:5。
实施例15：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇与丙腈的反应摩尔比为1:1。
实施例16：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇与丙腈的反应摩尔比为1:5。
实施例17：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇与浓盐酸的反应摩尔比为1:1。实施例18：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇与浓盐酸的反应摩尔比为1:10。实施例19：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇加入质量与甲醇的加入体积比为1g:1ml。
实施例20：
同实施例1的方法，所不同的是2-氨基丙醛缩二甲醇加入质量与甲醇的加入体积比为1g:10ml。
Claims (10)
1.一种制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，以亚铜盐为催化剂，2-氨基丙醛缩二醇与丙腈在50~150℃下搅拌反应2~15小时，再向反应体系中加入醇类溶剂和浓盐酸，在40~80℃下继续搅拌反应1~6小时，即制得2-乙基-4-甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的亚铜盐为氯化亚铜、溴化亚铜、碘化亚铜或醋酸亚铜。
3.根据权利要求1所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的2-氨基丙醛缩二醇为2-氨基丙醛缩二甲醇或2-氨基丙醛缩二乙醇。
4.根据权利要求1或2或3所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，2-氨基丙醛缩二醇与亚铜盐的反应摩尔比为1:1~5。
5.根据权利要求1或3所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，2-氨基丙醛缩二醇与丙腈的反应摩尔比为1:1~5。
6.根据权利要求1所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的醇类溶剂为甲醇、乙醇、丙醇或正丁醇。
7.根据权利要求1所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，所述的浓盐酸质量百分浓度为37%。
8.根据权利要求1或3或7所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，2-氨基丙醛缩二醇与浓盐酸的反应摩尔比为1:1～10。
9.根据权利要求1所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，2-氨基丙醛缩二醇加入质量与醇类溶剂的加入体积比为1g:1～10ml。
10.根据权利要求1所述的制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法，其特征在于，反应结束后，先向反应体系加入氢氧化钠中和，再加入甲基叔丁基醚溶剂提取，减压蒸除溶剂后，得到2-乙基-4-甲基咪唑。
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