CN103254116A - 一种3-硝基-n-乙基咔唑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将氢氧化钠溶液、3-硝基咔唑、催化剂、部分或全部溴乙烷投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35-40℃，在该温度下滴加剩余的溴乙烷，滴加完毕后，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体。本发明的优点是：一般烷基化反应会加入苯作为溶剂，而本发明中不添加苯，溴乙烷的用量相对较少，使得工艺简单、转化率高、职业危害小。
Description
技术领域
本发明涉及一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，属于化工领域。
背景技术
3-硝基-N-乙基咔唑是合成高档有机颜料永固紫RL的重要中间体，由咔唑在相转移催化剂的作用下与溴乙烷反应生成N-乙基咔唑，再经稀硝酸硝化制得，两步总收率不超过75%，此法受咔唑来源及合成收率双重限制。若能通过化学法以非咔唑类原料合成3-硝基咔唑，再进行乙基化制备3-硝基-N-乙基咔唑，不仅摆脱了原工艺对原料咔唑的依赖，且可通过优化提高反应收率。关于3-硝基咔唑经N-乙基化制备3-硝基-N-乙基咔唑的方法尚未见报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种工艺简单、转化率高、职业危害小的3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法。
本发明采用的技术方案是：
一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，包括以下步骤：将氢氧化钠溶液、3-硝基咔唑、催化剂、溴乙烷投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35-40℃，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体。
一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，包括以下步骤：将氢氧化钠溶液、3-硝基咔唑、催化剂、部分溴乙烷投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35-40℃，在该温度下滴加剩余的溴乙烷，滴加完毕后，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体。
优选的，所述溴乙烷与3-硝基咔唑物质的量之比为1.02-1.15:1。
优选的，所述氢氧化钠溶液浓度为30-50%，所述氢氧化钠溶液与3-硝基咔唑的质量比为2-6:1。
优选的，所述催化剂为聚乙二醇、苄基三乙基氯化铵、乙醇的混合物，其质量比为 0-1：0-1：0-0.5，聚乙二醇和苄基三乙基氯化铵的总质量与乙醇质量比为1：0-0.5，催化剂用量为3-硝基咔唑质量的1-5%。
本发明的优点是：一般烷基化反应会加入苯作为溶剂，而本发明中不添加苯，溴乙烷的用量相对较少，使得工艺简单、转化率高、职业危害小。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
实施例1
将浓度为30%氢氧化钠溶液600g、3-硝基咔唑100g、聚乙二醇5g、溴乙烷59.07g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率97.7%。
实施例2
将浓度为40%氢氧化钠溶液400g、3-硝基咔唑100g、聚乙二醇2.18g、苄基三乙基氯化铵0.55g、乙醇0.27g、溴乙烷56.50g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率98.1%。
实施例3
将浓度为40%氢氧化钠溶液300g、3-硝基咔唑100g、聚乙二醇0.83g、苄基三乙基氯化铵0.83g、乙醇0.34g、溴乙烷53.93g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率98.5%。
实施例4
将浓度为50%氢氧化钠溶液200g、3-硝基咔唑100g、聚乙二醇0.16g、苄基三乙基氯化铵0.58g、乙醇0.26g、溴乙烷52.39g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率96.5%。
实施例5
将浓度为40%氢氧化钠溶液500g、3-硝基咔唑100g、苄基三乙基氯化铵2.65g、乙醇1.32g、溴乙烷18.83g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，在35-40℃下滴加37.67g溴乙烷，滴加完毕后，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率98.7%。
实施例6
将浓度为50%氢氧化钠溶液300g、3-硝基咔唑100g、聚乙二醇1.5g、苄基三乙基氯化铵1.5g、溴乙烷28.25g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，在35-40℃下滴加28.25g溴乙烷，滴加完毕后，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率98.2%。
实施例7
将浓度为40%氢氧化钠溶液300g、3-硝基咔唑100g、聚乙二醇1.16g、苄基三乙基氯化铵0.5g、乙醇0.34g投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35℃，在35-40℃下滴加53.93g溴乙烷，滴加完毕后，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体，收率98.7%。
本发明的优点是：一般烷基化反应会加入苯作为溶剂，而本发明中不添加苯，溴乙烷的用量相对较少，使得工艺简单、转化率高、职业危害小。
Claims (5)
1.一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将氢氧化钠溶液、3-硝基咔唑、催化剂、溴乙烷投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35-40℃，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体。
2.一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：将氢氧化钠溶液、3-硝基咔唑、催化剂、部分溴乙烷投入带搅拌及回流冷凝器的三口烧瓶中，缓慢加热升温至35-40℃，在该温度下滴加剩余的溴乙烷，滴加完毕后，随反应进行不断升温，控制温度始终低于体系沸点，当3-硝基咔唑转化率达到99.5%以上视为反应结束，经冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得3-硝基-N-乙基咔唑固体。
3.根据权利要求1或2所述的一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，其特征在于：所述溴乙烷与3-硝基咔唑物质的量之比为1.02-1.15:1。
4.根据权利要求1或2所述的一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，其特征在于：所述氢氧化钠溶液浓度为30-50%，所述氢氧化钠溶液与3-硝基咔唑的质量比为2-6:1。
5.根据权利要求1或2所述的一种3-硝基-N-乙基咔唑的制备方法，其特征在于：所述催化剂为聚乙二醇、苄基三乙基氯化铵、乙醇的混合物，其质量比为 0-1：0-1：0-0.5，聚乙二醇和苄基三乙基氯化铵的总质量与乙醇质量比为1：0-0.5，催化剂用量为3-硝基咔唑质量的1-5%。
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