CN103450090A - 一种制备n-(3-氨丙基)咪唑的方法 - Google Patents

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赵玲玲
祁刚
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Abstract

本发明公开了一种制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，以咪唑为原料，首先与丙烯腈发生氰乙基化反应制得N-氰乙基咪唑，再进一步在雷尼镍催化下氢化还原反应制得N-(3-氨丙基)咪唑。本发明合成方法采用两步法，原料来源方便、成本低、反应条件温和、收率高等优点，易于工业化生产。

Description

一种制备N-(3-氨丙基)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N-(3-氨丙基)咪唑的制备方法。
背景技术
咪唑类衍生物是一类重要的化合物。它们是具有芳香性的稳定物质，最显著的特点是耐氧化、耐热、耐水解，可广泛应用于医药、农药，精细化工等方面。N-(3-氨丙基)咪唑是咪唑类重要的中间体之一，可用作环氧树脂固化剂，不仅活性高且适用期长，是在冬季不结晶的优良液体咪唑类固化剂。一般的合成方法是采用两步法制得，首先将乙二醛与甲醛醛、氨水缩合制得咪唑，再进一步与氯丙胺反应在碱性条件下得到N-(3-氨丙基)咪唑，该方法原料成本高，收率低，副产物比较多。
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N-(3-氨丙基)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N-(3-氨丙基)咪唑的方法，以咪唑为原料，首先与丙烯腈发生氰乙基化反应制得N-氰乙基咪唑，再进一步在雷尼镍催化下氢化还原反应制得N-(3-氨丙基)咪唑。
其中，咪唑与丙烯腈的反应摩尔比为1:1～5，优选为1:1～2。
其中，氰乙基化反应合成反应条件为：在30～70℃下搅拌反应1～10h；优选在50℃下搅拌反应5h。
其中，雷尼镍用量是N-氰乙基咪唑的质量的1%～10%，优选为4%～6%。
其中，氢化还原反应条件为：通氢压力1～20MPa、50～200℃下搅拌反应2～10h；优选通氢压力10MPa、125℃下搅拌反应5h。
具体反应方程式如下：
Figure BDA00003662132000011
氢化合成反应结束后，使用蒸馏装置，常压蒸出溶剂，再减压蒸馏，收集140℃/5mmHg馏分，即可得到高纯度的N-(3-氨丙基)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两步法，原料来源方便、成本低、反应条件温和、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：
在三口烧瓶中加入6.80g咪唑（0.1mol）、50ml无水乙醇和5.83g丙烯腈（0.11mol），升温至50℃，保持温度搅拌反应5h，然后蒸出溶剂和未反应的丙烯腈，得到的无色液体N-氰乙基咪唑11.5g，收率95%（以咪唑计）。
在三口烧瓶中加入50ml无水甲醇，冷至0℃，通氨气到饱和，再转移至100ml高压釜中，加入6.05gN-氰乙基咪唑和0.3g的雷尼镍，通氮气置换空气后，通氢到压力为10MPa，温度在125℃，反应5小时，冷却，排氢开釜，倒出反应物，并用50ml甲醇冲洗高压釜，过滤，滤液蒸出溶剂，再减压蒸馏，收集140℃/5mmHg馏分N-(3-氨丙基)咪唑5.12g，得到收率82%（以N-氰乙基咪唑计）。
实施例2：
在三口烧瓶中加入6.80g咪唑（0.1mol）、50ml无水甲醇和5.83g丙烯腈（0.11mol），升温至50℃，保持温度搅拌反应5h，然后蒸出溶剂和未反应的丙烯腈，得到的无色液体N-氰乙基咪唑11.1g，收率92%（以咪唑计）。
在三口烧瓶中加入50ml无水甲醇，冷至0℃，通氨气到饱和，再转移至100ml高压釜中，加入6.05gN-氰乙基咪唑和0.3g的雷尼镍，通氮气置换空气后，通氢到压力为10MPa，温度在125℃，反应5小时，冷却，排氢开釜，倒出反应物，并用50ml甲醇冲洗高压釜，过滤，滤液蒸出溶剂，再减压蒸馏，收集140℃/5mmHg馏分N-(3-氨丙基)咪唑5.12g，得到收率82%（以N-氰乙基咪唑计）。
实施例3：
同实施例1的方法，所不同的是，咪唑与丙烯腈的反应摩尔比为1:1。
实施例4：
同实施例1的方法，所不同的是，咪唑与丙烯腈的反应摩尔比为1:5。
实施例5：
同实施例1的方法，所不同的是，咪唑与丙烯腈的反应摩尔比为1:2。
实施例6：
同实施例1的方法，所不同的是，氰乙基化反应合成反应条件为：在30℃下搅拌反应10h。
实施例7：
同实施例1的方法，所不同的是，氰乙基化反应合成反应条件为：在70℃下搅拌反应1h。
实施例8：
同实施例1的方法，所不同的是，雷尼镍用量是N-氰乙基咪唑的质量的1%。
实施例9：
同实施例1的方法，所不同的是，雷尼镍用量是N-氰乙基咪唑的质量的10%。
实施例10：
同实施例1的方法，所不同的是，氢化还原反应条件为：通氢压力1MPa、50℃下搅拌反应10h。
实施例11：
同实施例1的方法，所不同的是，氢化还原反应条件为：通氢压力20MPa、200℃下搅拌反应2h。

Claims (9)

1.一种制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，以咪唑为原料，首先与丙烯腈发生氰乙基化反应制得N-氰乙基咪唑，再进一步在雷尼镍催化下氢化还原反应制得N-(3-氨丙基)咪唑。
2.根据权利要求1所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，咪唑与丙烯腈的反应摩尔比为1:1～5。
3.根据权利要求2所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，咪唑与丙烯腈的反应摩尔比为1:1～2。
4.根据权利要求1所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，氰乙基化反应合成反应条件为：在30～70℃下搅拌反应1～10h。
5.根据权利要求4所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，氰乙基化反应合成反应条件为：在50℃下搅拌反应5h。
6.根据权利要求1所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，雷尼镍用量是N-氰乙基咪唑的质量的1%～10%。
7.根据权利要求6所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，雷尼镍用量是N-氰乙基咪唑的质量的4%～6%。
8.根据权利要求1所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，氢化还原反应条件为：通氢压力1～20MPa、50～200℃下搅拌反应2～10h。
9.根据权利要求8所述的制备N-(3-氨丙基)咪唑的方法，其特征在于，氢化还原反应条件为：通氢压力10MPa、125℃下搅拌反应5h。
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