CN104341349B - 一种低含量2-甲基咪唑的精制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低含量2‑甲基咪唑的精制方法，属于化学合成技术领域。包括：将2‑甲基咪唑合成反应过程得到的低浓度2‑甲基咪唑与水按1.2‑1.8:1的重量比投到反应釜中，所述低浓度2‑甲基咪唑的质量浓度为50‑88%；搅拌并升温至80‑85℃，保温30‑40分钟使固体物溶解，加活性碳，继续搅拌15‑25分钟后过滤；将所述滤液加入到已预热的结晶罐中，保温静置20‑30分钟使所述滤液分层，先分出下层碱层，再分出中间层黑色絮状物，保留上层，搅拌，冷却结晶得到高含量的2‑甲基咪唑。本发明实施例提供的精制方法具体有工艺简单、成本低、绿色环保和纯度高等优点。

Description

一种低含量2-甲基咪唑的精制方法
技术领域
本发明属于化学合成技术领域，特别涉及一种低含量2-甲基咪唑的精制方法，尤其涉及一种用于精制2-甲基咪唑合成反应过程得到的质量浓度为50-88%的2-甲基咪唑的方法。
背景技术
2-甲基咪唑是合成甲硝唑、替硝唑、奥硝唑等抗厌氧菌感染药物的重要中间体。目前实际生产2-甲基咪唑都是用乙二醛、乙醛、氨水、碳酸氢铵在一定的条件下合成的，得到89%以上的和88%以下的2-甲基咪唑。89%的2-甲基咪唑直接用来合成2-甲基-5-硝基咪唑。而部分50-88%低含量的2-甲基咪唑纯度低、颜色深、有一定的粘性。对下游2-甲基-5-硝基咪唑的质量和安全生产有很大的影响。
通过查阅日本公开特许公报56-49360,波兰专利PO1165777、PO168235，中国专利CN1030756、CN101941945A上述专利在分离过程中都用到了强酸（如硫酸、磷酸）和有机溶剂（如甲醇、苯），对环境都有一定的影响，而且设备投资大，生产成本高。
发明内容
本发明实施例提供了一种低含量2-甲基咪唑的精制方法，该方法主要用于精制2-甲基咪唑合成反应过程得到的质量浓度为50-88%的2-甲基咪唑，该方法具体有工艺简单、成本低和绿色环保等优点。所述技术方案如下：
本发明实施例提供了一种低含量2-甲基咪唑的精制方法，该方法包括以下步骤：
(1)将2-甲基咪唑合成反应过程得到的低浓度2-甲基咪唑与水按1.2-1.8: 1的重量比投到反应釜（具体可以是搪玻璃反应釜）中。其中，本发明实施例中的低浓度2-甲基咪唑的质量浓度为50-88%。具体地，该低浓度2-甲基咪唑来自车间一次结晶、二次结晶、升华结晶三工段。
(2)搅拌并升温至80-85℃，保温30-40分钟使固体物溶解，加活性碳脱色，继续搅拌15-25分钟后过滤除去活性炭。
(3)将步骤(2)得到的滤液加入到已预热的结晶罐中，保温静置20-30分钟使结晶罐中的滤液分层（具体分为三层，每层的颜色不一样），先分出下层碱层（淡黄色），再分出中间层黑色絮状物，保留上层（白色），然后搅拌，冷却结晶得到高含量的2-甲基咪唑。
其中，在上述方法中，步骤(1)中采用水作为溶剂，具有低廉和环保等优点，但步骤(1)中需要严格控制2-甲基咪唑与水的配比，才能在步骤(3)中良好地分层，进而分离，而在该配比范围之外，在步骤(3)中分层效果不明显，导致产品纯度较低。在步骤(3)中，分层过程明显（可以根据颜色进行区分）且分层操作容易（中间层为絮状物，上下两侧为液）。
其中，在本发明实施例的步骤(2)中，在带夹套的过滤器中过滤并控制过滤温度为80-85℃，该过滤器里面铺设200目的滤袋。
其中，在本发明实施例的步骤(2)中，活性炭与2-甲基咪唑的质量比为0.005-0.008-1。
其中，在本发明实施例的步骤(3)中，将结晶罐预热至80-85℃。
其中，在本发明实施例的步骤(3)中，采用冰盐水（在结晶罐的夹套中加入）冷却至8-11℃进行结晶，离心甩干得到高含量的2-甲基咪唑。
优选地，在本发明实施例的步骤(3)中得到的离心母液套用到步骤(1)中用于溶解低浓度2-甲基咪唑可替代水作为溶剂。
进一步地，本发明实施例提供的精制方法，具体包括：
(1)将2-甲基咪唑合成反应过程得到的低浓度2-甲基咪唑与水按1.2-1.8: 1的重量比投到反应釜中，该低浓度2-甲基咪唑的质量浓度为50-88%。
(2)打开反应釜的搅拌，搅拌并升温至80-85℃，保温30-40分钟使固体物溶解，加活性碳脱色，继续搅拌15-25分钟后，在80-85℃温度下保温过滤除去活性炭；其中，活性炭与2-甲基咪唑的质量比为0.005-0.008-1。
(3)将步骤(2)得到的滤液压滤到预热至80-85℃的结晶罐中，先不开搅拌，保温静置20-30分钟使结晶罐中的滤液分层，先分出下层碱层，再分出中间层黑色絮状物，保留上层2-甲基咪唑水溶液层，然后开搅拌，采用冰盐水冷却至8-11℃进行结晶，离心甩干得到高含量的2-甲基咪唑。
综上，本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明所述例提供了一种低含量2-甲基咪唑的精制方法，该方法主要用于精制2-甲基咪唑合成反应过程得到的质量浓度为50-88%的2-甲基咪唑，该方法采用水来代替苯等有机溶剂，具体有工艺简单、成本低和绿色环保等优点。另外，该方法得到的2-甲基咪唑的含量高于93%，显著地提高了其质量，进而提高了其下游产品的质量。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明作进一步地详细描述。
实施例1：
在1000L的搪玻璃反应罐加入330公斤水及含量为50.5%的2-甲基咪唑400公斤，开搅拌升温到82℃，保温30分钟，待固体物溶解后加活性碳2公斤，继续搅拌15分钟。经过带夹套的过滤器（保温80℃），压滤到已预热至80℃的结晶罐中。先不开结晶罐的搅拌，保温静置20分钟后，分层，先分出下面的碱层，再分黑色的絮状物，然后开搅拌，稍打开冰盐水缓慢降温到10℃，离心甩干得白色的2-甲基咪唑颗粒状结晶。得到成品2-甲基咪唑134公斤，含量为93%，收率为75%。离心母液作为下次套用。
实施例2：
在1000L的搪玻璃反应罐加入330公斤水及含量为50.5%的2-甲基咪唑330公斤，开搅拌升温到80℃，保温40分钟，待固体物溶解后加活性碳2.5公斤，继续搅拌15分钟。经过带夹套的过滤器（保温80℃），压滤到已预热至80℃的结晶罐中。先不开结晶罐的搅拌，保温静置30分钟后，分层，先分出下面的碱层，再分黑色的絮状物，然后开搅拌，稍打开冰盐水缓慢降温到10℃，离心甩干得白色的2-甲基咪唑颗粒状结晶。得到成品2-甲基咪唑124.6公斤，含量为93.6%，收率为70%。离心母液作为下次套用。
实施例3：
在1000L的搪玻璃反应罐加入300公斤水及含量为65%的2-甲基咪唑450公斤，开搅拌升温到85℃，保温30分钟，待固体物溶解后加活性碳3.6公斤，继续搅拌25分钟。经过带夹套的过滤器（保温85℃），压滤到已预热至85℃的结晶罐中。先不开结晶罐的搅拌，保温静置20分钟后，分层，先分出下面的碱层，再分黑色的絮状物，然后开搅拌，稍打开冰盐水缓慢降温到8℃，离心甩干得白色的2-甲基咪唑颗粒状结晶。得到成品2-甲基咪唑239.5公斤，含量为94.1%，收率为77%。离心母液作为下次套用。
实施例4：
在1000L的搪玻璃反应罐加入300公斤水及含量为75%的2-甲基咪唑500公斤，开搅拌升温到80℃，保温35分钟，待固体物溶解后加活性碳3公斤，继续搅拌20分钟。经过带夹套的过滤器（保温80℃），压滤到已预热至80℃的结晶罐中。先不开结晶罐的搅拌，保温静置27分钟后，分层，先分出下面的碱层，再分黑色的絮状物，然后开搅拌，稍打开冰盐水缓慢降温到8℃，离心甩干得白色的2-甲基咪唑颗粒状结晶。得到成品2-甲基咪唑312.5公斤，含量为96%，收率为80%。离心母液作为下次套用。
对比例：
在1000L的搪玻璃反应罐加入250公斤水及含量为75%的2-甲基咪唑500公斤，开搅拌升温到80℃，保温35分钟，待固体物溶解后加活性碳3公斤，继续搅拌20分钟。经过带夹套的过滤器（保温80℃），压滤到已预热至80℃的结晶罐中。先不开结晶罐的搅拌，保温静置27分钟后，分层，先分出下面的碱层，再分黑色的絮状物（黑色的絮状物有向上层生长，上层中带有微弱的黑色，上层和中层分层界限不明显），分层效果不理想，然后开搅拌，稍打开冰盐水缓慢降温到8℃，离心甩干得白色的2-甲基咪唑颗粒状结晶。得到成品2-甲基咪唑361.5公斤，含量为85%，收率为82%。离心母液作为下次套用。
从对比例和实施例4中可以看出，水与2-甲基咪唑的比例在1:2时（超过最大值1:1.8时），分层效果不好，虽然其收率稍有提高，但其含量为85%，远低于实施例4的96%，精制效果不好。同理，发明人采用2-甲基咪唑与水的比例低于1.2: 1时，如比例为1:1时，含量为83.7%，同样的分层效果不好导致精制效果不理想。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种低含量2-甲基咪唑的精制方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将2-甲基咪唑合成反应过程得到的低浓度2-甲基咪唑与水按1.2-1.8:1的重量比投到反应釜中，所述低浓度2-甲基咪唑的质量浓度为50-88％；
(2)搅拌并升温至80-85℃，保温30-40分钟使固体物溶解，加活性碳，继续搅拌15-25分钟后过滤，活性炭与2-甲基咪唑的质量比为0.005-0.008：1；
(3)将步骤(2)得到的滤液加入到已预热的结晶罐中，保温静置20-30分钟使所述滤液分层，先分出下层碱层，再分出中间层黑色絮状物，保留上层，搅拌，冷却结晶得到高含量的2-甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的低含量2-甲基咪唑的精制方法，其特征在于，在步骤(2)中，在带夹套的过滤器中过滤并控制过滤温度为80-85℃，所述过滤器里面铺设200目的滤袋。
3.根据权利要求1所述的低含量2-甲基咪唑的精制方法，其特征在于，在步骤(3)中，将结晶罐预热至80-85℃。
4.根据权利要求1所述的低含量2-甲基咪唑的精制方法，其特征在于，在步骤(3)中，采用冰盐水冷却至8-11℃进行结晶，离心甩干得到高含量的2-甲基咪唑。
5.根据权利要求4所述的低含量2-甲基咪唑的精制方法，其特征在于，在步骤(3)中得到的离心母液套用到步骤(1)中用于溶解低浓度2-甲基咪唑。
6.根据权利要求1所述的低含量2-甲基咪唑的精制方法，其特征在于，所述方法具体包括：
(1)将2-甲基咪唑合成反应过程得到的低浓度2-甲基咪唑与水按1.2-1.8:1的重量比投到反应釜中，所述低浓度2-甲基咪唑的质量浓度为50-88％；
(2)搅拌并升温至80-85℃，保温30-40分钟使固体物溶解，加活性碳，继续搅拌15-25分钟后，在80-85℃温度下保温过滤，活性炭与2-甲基咪唑的质量比为0.005-0.008：1；
(3)将步骤(2)得到的滤液加入到预热至80-85℃的结晶罐中，保温静置20-30分钟使所述滤液分层，先分出下层碱层，再分出中间层黑色絮状物，保留上层，搅拌，采用冰盐水冷却至8-11℃进行结晶，离心甩干得到高含量的2-甲基咪唑。
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