CN105481786A - 一种5-苯基四氮唑的合成方法 - Google Patents

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邱志刚
窦清玉
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Abstract

本发明涉及一种5-苯基四氮唑的合成方法，通过绿色催化合成，将原料配比为1:1～1：1.5的苯甲氰和叠氮化钠及一定量的催化剂加入三口烧瓶中，再加入溶剂，机械搅拌下升温至60～180℃，保温反应1～48小时；然后冷却，抽滤回收催化剂，滤液减压蒸馏回收溶剂，用质量浓度为10%的盐酸调节残留液PH值至2-3，析出粗产品，再抽滤，水洗，重结晶，干燥得5-苯基四氮唑。本发明的优点在于：该合成方法，工艺简单，安全易操作，反应过程中使用的催化剂可回收利用，进而使得生产成本低，且这种合成方法绿色环保，大大减少了废水排放，适用于工业生产；同时，通过该方法合成的产品，产品收率最高可达88%。

Description

一种5-苯基四氮唑的合成方法
技术领域
本发明涉及有机合成技术领域，特别涉及一种5-苯基四氮唑的合成方法。
背景技术
5-苯基四氮唑又名5-苯基-1,2,3,4-四唑、5-苯基-1H-四氮唑，是一种重要的医药中间体，可以合成多种医药产品，尤其在新一代头孢菌类抗生素的合成中应用广泛，其中间体在合成抗真菌药物方面具有广泛的用途。
目前，国内外生产厂家几乎都以乙酸乙酯、DMF、DMSO等有机溶剂作为反应体系溶剂，在相转移催化剂的作用下经过多次萃取、蒸馏、分离等复杂的工序制得5-苯基四氮唑盐，然后经过酸化制得5-苯基四氮唑粗品，精制得到5-苯基四氮唑精品。现有的制备5-苯基四氮唑的方法存在工艺流程复杂、操作步骤繁多、有机溶剂损耗多的特点，不利于工业化生产。
针对上述现象，中国专利号为201510297554.7提出了一种5-苯基四氮唑的制备方法，以N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂，苯腈为原料，与叠氮化钠和氯化铵反应制得5-苯基四氮唑粗品，然后加入无水乙醇进行精制，离心、烘干后得到5-苯基四氮唑成品；该方法反应时间较短，有利于降低能耗，增加生产批次，提高产量；精制工序的设计有利于提高产品纯度，同时可回收利用精制溶剂乙醇；但该方法中使用的反应物相对较多，进而使得生产成本较高。
因此，研发一种工艺简单、绿色环保且生产成本低的5-苯基四氮唑的合成方法是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种工艺简单、绿色环保、生产成本低且产品收率高的5-苯基四氮唑的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种5-苯基四氮唑的合成方法，其创新点在于：通过绿色催化合成，将原料配比为1:1～1：1.5的苯甲氰和叠氮化钠及一定量的催化剂加入三口烧瓶中，再加入溶剂，机械搅拌下升温至60～180℃，保温反应1～48小时；然后冷却至室温，再进行抽滤回收催化剂，滤液在温度为60～150℃，真空度为0.085～0.098MPa的条件下减压蒸馏回收溶剂；最后用质量浓度为10%的盐酸调节残留液PH值至2-3，析出粗产品，再抽滤，水洗，重结晶，干燥得5-苯基四氮唑，反应式为：
进一步地，所述催化剂为酸性活性白土或酸性离子交换树脂中的一种，且催化剂的加入量为苯甲氰的5～50%。
进一步地，所述溶剂为DMF、DMSO、醇类、醋酸、甲苯、苯或甲基吡咯烷酮中的一种。
本发明的优点在于：本发明5-苯基四氮唑的合成方法，工艺简单，安全易操作，反应过程中使用的催化剂可回收利用，进而使得生产成本低，且这种合成方法绿色环保，大大减少了废水排放，适用于工业生产；同时，通过该方法合成的产品，产品收率最高可达88%。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
取苯甲氰51.5克，叠氮化钠39克及催化剂酸性活性白土15克，加入三口烧瓶中，加入溶剂DMF150毫升，机械搅拌下升温至110℃，在此温度下反应10小时；然后冷却至室温，再进行抽滤回收催化剂，滤液在温度为100℃，真空度为0.09MPa的条件下减压蒸馏回收溶剂；最后用质量浓度为10%的盐酸调节残留液PH值至2，析出粗产品，再抽滤，水洗，重结晶，干燥得5-苯基四氮唑64克。
实施例2
取苯甲氰51.5克，叠氮化钠39克及实例1回收的催化剂酸性活性白土，加入三口烧瓶中，加入溶剂DMF150毫升，机械搅拌下升温至110℃，在此温度下反应10小时；然后冷却至室温，再进行抽滤回收催化剂，滤液在温度为100℃，真空度为0.09MPa的条件下减压蒸馏回收溶剂；最后用质量浓度为10%的盐酸调节残留液PH值至2，析出粗产品，再抽滤，水洗，重结晶，干燥得5-苯基四氮唑62克。
实施例3
取苯甲氰51.5克，叠氮化钠39克及实施例2回收的催化剂酸性活性白土，加入三口烧瓶中，加入溶剂DMSO150毫升，机械搅拌下升温至110℃，在此温度下反应10小时；然后冷却至室温，再进行抽滤回收催化剂，滤液在温度为100℃，真空度为0.09MPa的条件下减压蒸馏回收溶剂；最后用质量浓度为10%的盐酸调节残留液PH值至2，析出粗产品，再抽滤，水洗，重结晶，干燥得5-苯基四氮唑60克。
下表是实施例1～3的5-苯基四氮唑的合成方法与传统合成方法合成产品收率的对比：
产品 实施例1 实施例2 实施例3 传统（以N,N-二甲基甲酰胺为反应溶剂）
收率 88% 85% 82% 86.2%
由上表可以看出，通过本发明5-苯基四氮唑的合成方法合成的产品，产品收率可达88%，而传统方法合成的产品收率最高只可达86.2%；此外，通过回收的催化剂用于5-苯基四氮唑的合成，产品的收率仍可达80%以上。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种5-苯基四氮唑的合成方法，其特征在于：通过绿色催化合成，将原料配比为1:1～1：1.5的苯甲氰和叠氮化钠及一定量的催化剂加入三口烧瓶中，再加入溶剂，机械搅拌下升温至60～180℃，保温反应1～48小时；然后冷却至室温，再进行抽滤回收催化剂，滤液在温度为60～150℃，真空度为0.085～0.098MPa的条件下减压蒸馏回收溶剂；最后用质量浓度为10％的盐酸调节残留液PH值至2-3，析出粗产品，再抽滤，水洗，重结晶，干燥得5-苯基四氮唑，反应式为：
2.根据权利要求1所述的5-苯基四氮唑的合成方法，其特征在于：所述催化剂为酸性活性白土或酸性离子交换树脂中的一种，且催化剂的加入量为苯甲氰的5～50％。
3.根据权利要求1所述的5-苯基四氮唑的合成方法，其特征在于：所述溶剂为DMF、DMSO、醇类、醋酸、甲苯、苯或甲基吡咯烷酮中的一种。
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