CN103396369B - 一种制备2-氯-4-硝基咪唑的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种制备2-氯-4-硝基咪唑的方法,氨基乙醛缩醇与S-甲基异硫脲硫酸盐反应合成2-氨基咪唑硫酸盐,再与亚硝酸钠进行重氮化反应,然后与氯化亚铜进行氯化反应得到2-氯咪唑,最后与硝酸进行硝化反应得到2-氯-4-硝基咪唑。本发明合成方法避免重排转位,反应条件温和、污染少、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-氯-4-硝基咪唑的制备方法。
背景技术
咪唑化合物广泛应用于医药、农药、电镀及化妆品等领域,2-氯-4-硝基咪唑是咪唑类重要的中间体之一[1],在医药上可用作制备结核药物,此类药物具有良好的抗菌效果,在世界各国肺结核高发的形势下,研究开发此类中间体具有重要的社会经济价值。一般合成方法是采用咪唑为原料,经过硝化制备1,4-二硝基咪唑、再重排转位制备2,4-二硝基咪唑、卤化得到最终产物2-氯-4-硝基咪唑,该方法一般产率比较低,副产物也比较多,特别在重排转位这一步由于1,4-二硝基咪唑和2,4-二硝基咪唑是高能化合物[2],在高温重排反应过程中,极易发生爆炸事故,因此此工艺路线很难工业化。
参考文献:
[1]赵德明,竺三奇,李敏等.2-氯-4-硝基咪唑的合成[J],浙江工业大学学报,2011,39(5):479-483;
[2]杨威,姬月萍.多硝基咪唑及其衍生物的研究进展[J],火炸药学报,2008,31(5):46-50;
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-氯-4-硝基咪唑的方法,该方法具有收率高、副产物少、工艺安全的特点。
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-氯-4-硝基咪唑的方法,氨基乙醛缩醇与S-甲基异硫脲硫酸盐反应合成2-氨基咪唑硫酸盐,再与亚硝酸钠进行重氮化反应,然后与氯化亚铜进行氯化反应得到2-氯咪唑,最后与硝酸进行硝化反应得到2-氯-4-硝基咪唑。
其中,所述的氨基乙醛缩醇为氨基乙醛缩二甲醇或氨基乙醛缩二乙醇。
其中,氨基乙醛缩醇与S-甲基异硫脲硫酸盐的反应摩尔比为1:1~5,优选1:1~2。
其中,2-氨基咪唑硫酸盐与亚硝酸钠的反应摩尔比为1:1~5,优选1:1~2。
其中,2-氨基咪唑硫酸盐与氯化亚铜的摩尔比为1:1~5,优选1:1~2。
其中,2-氯咪唑与硝酸的反应摩尔比为1:1~5,优选1:1~2。
具体反应方程式如下:
有益效果:本发明具有以下明显的优点:
1、本发明方法避免重排转位,反应条件温和、污染少、易于工业化生产。
2、本发明产物后处理直接采用重结晶工艺提纯,工艺简单,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:
在三口烧瓶中先后加入9.94g氨基乙醛缩二乙醇(0.074mol)、20.6gS-甲基异硫脲硫酸盐(0.074mol)和16.5ml水,再升温至110℃,搅拌反应1.5h后,停止反应。蒸除溶剂,再加入13.0g37%盐酸(质量百分浓度,以下实施例相同)至反应液中,65℃下搅拌1h,加50ml水,蒸除溶剂,加入30ml丙酮,析出浅黄色晶体。过滤,粗品以30ml乙醇-水重结晶,得类白色粉末状固体2-氨基咪唑硫酸盐15.90g,收率81.5%,mp271.2~273.0℃。
在三口烧瓶中加入15g37%盐酸和10.56g2-氨基咪唑硫酸盐(0.04mol),冰水浴下滴加10.8g25.9%亚硝酸钠溶液(质量百分浓度,以下实施例相同)(0.04mol),维持反应温度在0~5℃,0.5h滴完,冰水浴下将得到的重氮盐溶液加入到43.5g9%氯化亚铜盐酸溶液(质量百分浓度,以下实施例相同)(0.04mol),搅拌到气体从剧烈到缓慢放出后,再升温到80℃,搅拌1h,加入70g水,冷却,有晶体析出,过滤,真空干燥,得白色粉末状固体2-氯咪唑3.1g,收率75.5%,mp167.0-170.5℃。
在三口烧瓶中加入4g98%硫酸,2.04g2-氯咪唑(0.02mol),加完后室温搅拌0.5h,然后升温至45~55℃,缓慢滴加由1.9g95%发烟硝酸(0.03mol)和5g20%发烟硫酸组成的混酸,滴加完毕后,升温至110℃反应1h,结束后将反应液倒入冰水中,用氨水调节pH值至3~4,过滤,滤饼干燥后得白色粉末状固体2-氯-4-硝基咪唑2.56g,收率87.3%,HPLC纯度99.4%,熔点218.6~219.5℃。
实施例2:
在三口烧瓶中先后加入7.8g氨基乙醛缩二甲醇(0.074mmol)、20.6gS-甲基异硫脲硫酸盐(0.074mmol)和16.5ml水,再升温至110℃,搅拌反应1.5h后,停止反应。蒸除溶剂,再加入13.0g37%盐酸(质量百分浓度,以下实施例相同)至反应液中,65℃下搅拌1h,加50ml水,蒸除溶剂,加入30ml丙酮,析出浅黄色晶体。过滤,粗品以30ml乙醇-水重结晶,得类白色粉末状固体2-氨基咪唑硫酸盐15.31g,收率78.5%,mp271.2~273.0℃。
在三口烧瓶中加入15g37%盐酸和3.3g2-氨基咪唑(0.04mol),冰水浴下滴加10.8g25.9%亚硝酸钠溶液(质量百分浓度,以下实施例相同)(0.04mol),维持反应温度在0~5℃,0.5h滴完,冰水浴下将得到的重氮盐溶液加入到43.5g9%氯化亚铜盐酸溶液(质量百分浓度,以下实施例相同)(0.04mol),搅拌到气体从剧烈到缓慢放出后,再升温到80℃,搅拌1h,加入70g水,冷却,有晶体析出,过滤,真空干燥,得白色粉末状固体2-氯咪唑3.1g,收率75.5%,mp167.0-170.5℃。
在三口烧瓶中加入4g98%硫酸,2.04g2-氯咪唑(0.02mol),加完后室温搅拌0.5h,然后升温至45~55℃,缓慢滴加由1.9g95%发烟硝酸(0.03mol)和5g20%发烟硫酸组成的混酸,滴加完毕后,升温至110℃反应1h,结束后将反应液倒入冰水中,用氨水调节pH值至3~4,过滤,滤饼干燥后得白色粉末状固体2-氯-4-硝基咪唑2.56g,收率87.3%,HPLC纯度99.4%,熔点218.6~219.5℃。
实施例3:
同实施例1的方法,所不同的是,氨基乙醛缩二乙醇与S-甲基异硫脲硫酸盐的反应摩尔比为1:5。
实施例4:
同实施例1的方法,所不同的是,氨基乙醛缩二乙醇与S-甲基异硫脲硫酸盐的反应摩尔比为1:2。
实施例5:
同实施例1的方法,所不同的是,2-氨基咪唑硫酸盐与亚硝酸钠的反应摩尔比为1:2。实施例6:
同实施例1的方法,所不同的是,2-氨基咪唑硫酸盐与氯化亚铜的摩尔比为1:5。实施例7:
同实施例1的方法,所不同的是,2-氨基咪唑硫酸盐与氯化亚铜的摩尔比为1:2。实施例8:
同实施例1的方法,所不同的是,2-氯咪唑与硝酸的反应摩尔比为1:1。
实施例9:
同实施例1的方法,所不同的是,2-氯咪唑与硝酸的反应摩尔比为1:5。
实施例10:
同实施例1的方法,所不同的是,2-氯咪唑与硝酸的反应摩尔比为1:2。
Claims (1)
1.一种制备2-氯-4-硝基咪唑的方法,其特征在于,在三口烧瓶中先后加入9.94g氨基乙醛缩二乙醇、20.6gS-甲基异硫脲硫酸盐和16.5ml水,再升温至110℃,搅拌反应1.5h后,停止反应;蒸除溶剂,再加入13.0g质量百分浓度为37%盐酸至反应液中,65℃下搅拌1h,加50ml水,蒸除溶剂,加入30ml丙酮,析出浅黄色晶体;过滤,粗品以30ml乙醇-水重结晶,得类白色粉末状固体2-氨基咪唑硫酸盐15.90g;
在三口烧瓶中加入15g质量百分浓度为37%盐酸和10.56g2-氨基咪唑硫酸盐,冰水浴下滴加10.8g质量百分浓度为25.9%亚硝酸钠溶液,维持反应温度在0~5℃,0.5h滴完,冰水浴下将得到的重氮盐溶液加入到43.5g质量百分浓度为9%氯化亚铜盐酸溶液,搅拌到气体从剧烈到缓慢放出后,再升温到80℃,搅拌1h,加入70g水,冷却,有晶体析出,过滤,真空干燥,得白色粉末状固体2-氯咪唑3.1g;
在三口烧瓶中加入4g98%硫酸,2.04g2-氯咪唑,加完后室温搅拌0.5h,然后升温至45~55℃,缓慢滴加由1.9g95%发烟硝酸和5g20%发烟硫酸组成的混酸,滴加完毕后,升温至110℃反应1h,结束后将反应液倒入冰水中,用氨水调节pH值至3~4,过滤,滤饼干燥后得白色粉末状固体2-氯-4-硝基咪唑2.56g。
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