CN106045912A - 一种制备1，2‑二甲基咪唑的方法 - Google Patents

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沈健
王扣军
殷勇
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/56—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms
    • C07D233/58—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring carbon atoms with only hydrogen atoms or radicals containing only hydrogen and carbon atoms, attached to ring nitrogen atoms

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Abstract

本发明公开了一种制备1，2‑二甲基咪唑的方法，它是将2‑甲基咪唑溶于有机溶剂中，升温后加入碳酸二甲酯并继续反应，反应完成后，所得反应液经减压蒸馏和精馏后，制备得到1，2‑二甲基咪唑。与现有技术相比，本发明采用2‑甲基咪唑原料，在高温下一步合成1,2‑二甲基咪唑，具有无废水、收率高、操作简便、无副产物等优点，易于工业化大生产。本发明采用碳酸二甲酯作为甲基化试剂，原料成本低、毒性小。同时，本发明无需催化剂，不存在大量的钾盐固废，后处理简便。

Description

一种制备1，2-二甲基咪唑的方法
技术领域
本发明属于化工合成领域，具体涉及一种制备1，2-二甲基咪唑的方法。
背景技术
咪唑类衍生物在医药、农药、材料方面都有着广泛的应用。近几年，咪唑类衍生物在材料的方面的应用展现出很快发展趋势，尤其作为代表的1,2-二甲基咪唑有着独特的应用。其传统的合成方法包含了一步环合的方法以及咪唑取代法，其中一步环合法主要采用混醛、氨水和1-甲胺的合成方法，该法生产效率低下、废水量大；另外，咪唑取代法，主要采用咪唑为原料，硫酸二甲酯为甲基化试剂，由于硫酸二甲酯属于剧毒品，在工业的应用方面存在着限制；其中，文献报道过采用2-甲基咪唑作为原料，碳酸二甲酯作为甲基化试剂、18-冠-6-醚和碳酸钾作为催化剂(Manfred LISSEL；SYNTHESIS,1986,382-383)，其原料成本很高，以及产生大量的固废钾盐，从经济角度考虑，在工业大规模化生产中受到限制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备1，2-二甲基咪唑的方法，以解决现有技术存在的生产效率低下、成本高和产生大量废弃物的问题。
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1，2-二甲基咪唑的方法，将2-甲基咪唑溶于有机溶剂中，升温后加入碳酸二甲酯，加入完成后保温反应，反应完成后，所得反应液经减压蒸馏和精馏后，制备得到1，2-二甲基咪唑。
其中，所述的有机溶剂为高沸点化合物，优选乙二醇单甲醚、DMF或氯苯。
其中，升温是指将混合体系升温至120～180℃，优选120～140℃。
其中，碳酸二甲酯在6～20h内全部加入混合体系中；加入过程中，混合体系的温度为120～180℃，优选为120～140℃。
其中，所述的保温反应是指在130～200℃条件下，保温1～5h；优选保温温度为130～150℃。
其中，2-甲基咪唑和碳酸二甲酯的摩尔比为1：1.2～5，优选1：2～3。
其中，所述的减压蒸馏的条件为4.0～8.0KPa，温度为50～100℃。。
其中，所述的精馏的条件为在4.0Kpa～8.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份。
本发明的反应式如下：
有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下优势：
1、本发明的方法采用2-甲基咪唑原料，在高温下一步合成1,2-二甲基咪唑，具有无废水、收率高、操作简便、无副产物等优点，易于工业化大生产。
2、本发明采用碳酸二甲酯作为甲基化试剂，原料成本低、毒性小。
3、本发明无需催化剂，不存在大量的钾盐固废，后处理简便。
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，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，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：
向500mL的三口烧瓶中投入128g的2-甲基咪唑及60mL的氯苯，油浴升温至120℃，在该温度下滴加320g碳酸二甲酯，控制温度在125～130℃，滴加时间控制在6～7h，滴加完毕后在130℃保温3h，保温完毕后，气相色谱分析2-甲基咪唑转化率83％。在4.0KPa，60℃条件下减压蒸馏，蒸除溶剂。使用精馏装置精馏，在4.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份，即可得到高纯度的1,2-二甲基咪唑的成品，收率77％，含量经气相色谱分析99.1％。
实施例2：
向500mL的三口烧瓶中投入128g的2-甲基咪唑及100mL的DMF，油浴升温至120℃，在该温度下滴加280g碳酸二甲酯，控制温度在135～140℃，滴加时间控制在5～6h，滴加完毕后在145℃条件下保温2h，保温完毕后，气相色谱分析2-甲基咪唑转化率98％。在4.0KPa，90℃条件下减压蒸馏，蒸除溶剂。使用精馏装置精馏，在4.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份，即可得到高纯度的1,2-二甲基咪唑的成品，收率85％，含量经气相色谱分析99.5％。
实施例3：
向500mL的三口烧瓶中投入128g的2-甲基咪唑及100mL的乙二醇单甲醚，油浴升温至120℃，在该温度下滴加320g碳酸二甲酯，控制温度在120～125℃，滴加时间控制在7～8h，滴加完毕后在130℃条件下保温3h，保温完毕后，气相色谱分析2-甲基咪唑转化率76％。在4.0KPa，60℃条件下减压蒸馏，蒸除溶剂。使用精馏装置精馏，在4.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份，即可得到高纯度的1,2-二甲基咪唑的成品收率72％，含量经气相色谱分析99.0％。
对比例1：
向500mL的三口烧瓶中投入128g的2-甲基咪唑，加入320g碳酸二甲酯，升温至回流，在回流条件下保温8h，保温完毕后，气相色谱2-甲基咪唑分析转化率25％。

Claims (8)

1.一种制备1，2-二甲基咪唑的方法，其特征在于，将2-甲基咪唑溶于有机溶剂中，升温后加入碳酸二甲酯，加入完成后保温反应，反应完成后，所得反应液经减压蒸馏和精馏后，制备得到1，2-二甲基咪唑。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为乙二醇单甲醚、DMF或氯苯。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，升温是指将混合体系升温至120～180℃。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碳酸二甲酯在6～20h内全部加入混合体系中；加入过程中，混合体系的温度为120～180℃。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的保温反应是指在130～200℃条件下，保温1～5h。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，2-甲基咪唑和碳酸二甲酯的摩尔比为1：1.2～5。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的减压蒸馏的条件为4.0～8.0KPa，温度为50～100℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的精馏的条件为在4.0Kpa～8.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份。
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