CN106432086A - 一种制备1‑甲基咪唑的方法 - Google Patents

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王扣军
谢韦
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‑甲基咪唑的方法，它是将1‑甲胺水溶液、氨水和碳酸铵盐混合后升温，加入混醛后进行反应；反应完成后所得反应液经浓缩和精馏，制备得到1‑甲基咪唑。与现有技术相比，本发采用传统的混醛环合法一步合成1‑甲基咪唑，采用碳酸铵盐替代部分氨水作为反应的促进剂，同时能够降低1‑甲胺和氨水的用量，降低生产成本。同时，本发明使用碳酸铵盐后，能够较传统的合成方法收率提高10％。

Description

一种制备1-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-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-甲基咪唑有着独特的应用。例如，国外开采页岩气的运用1-甲基咪唑作为助剂。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(乙二醛和甲醛)、氨水和1-甲胺的合成方法，然而其传统的合成方法收率较低，据报道在M.R.Grimmett，adv.Heterocycl.Chem，v12，p 1(1970)，甲醛和碳酸铵盐，在254um波长的条件下，得到咪唑的混合物，4-甲基咪唑和4-羟甲基咪唑。日本专利03/169865描述了准备各种使用氨或碳酸铵盐作为氨源，但是并没有使用特定的铵的如本发明所述胺。本发明通过实验发现碳酸铵盐类化合物作为胺的来源，其中反应过程中产生的CO2对反应有着促进作用，能够在原有传统的合成基础上提高反应的收率，反应结束后经浓缩，后高塔精馏得到1-甲基咪唑成品。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备1-甲基咪唑的方法，以解决现有技术存在的收率较低和胺的用量较高等问题。
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-甲基咪唑的方法，它包括如下步骤：
将1-甲胺水溶液、氨水和碳酸铵盐混合后升温，加入混醛后进行反应；反应完成后所得反应液经浓缩和精馏，得到1-甲基咪唑。
其中，所述的1-甲胺水溶液中，溶质1-甲胺的质量分数为25～40％。
其中，所述的氨水中，溶质氨的质量分数为5～25％。
其中，所述的碳酸铵盐为碳酸氢铵或碳酸铵。
其中，所述的升温是指升温至30～50℃。
其中，所述的混醛为乙二醛和甲醛的混合物。
其中，乙二醛、甲醛、氨水中溶质氨和1-甲胺水溶液中溶质1-甲胺的摩尔比为1：1～1.5：1～1.5：1～1.5。
其中，碳酸铵盐的质量为氨水质量的5～50％，优选30～40％。
其中，所述的反应的条件为50～70℃下反应1～5h。
其中，所述的精馏是指在2.0～8.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏分。
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、本发明的方法采用传统的混醛环合法一步合成1-甲基咪唑，采用碳酸铵盐替代部分氨水作为反应的促进剂，同时能够降低1-甲胺和氨水的用量，降低生产成本。
2、本发明使用碳酸铵盐后，能够较传统的合成方法收率提高10％。
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2L的三口烧瓶中投入40％的1-甲胺280g和20％的氨水300g及40g碳酸氢铵，水浴升温至40～45℃，在该条件下滴加由40％的乙二醛500g和37％的278g的甲醛的配置成的混醛，待滴加完毕后，升至50℃保温2h，保温完毕后向反应液再进浓缩后精馏，在4.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份，得1-甲基咪唑成品220g，收率78％。
实施例2：
向2L的三口烧瓶中投入40％的1-甲胺280g和20％的氨水300g及25g碳酸铵，水浴升温至40～45℃，在该条件下滴加由40％的乙二醛500g和37％的278g的甲醛的配置成的混醛，待滴加完毕后，升至50℃保温2h，保温完毕后向反应液再进浓缩后精馏，在4.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份，得1-甲基咪唑成品225g，收率79.7％。
对比例1：
向2L的三口烧瓶中投入40％的1-甲胺310g和20％的氨水375g，水浴升温至40～45℃，在该条件下滴加由40％的乙二醛500g和37％的278g的甲醛的配置成的混醛，待滴加完毕后，升至50℃保温2h，保温完毕后向反应液再进浓缩后精馏，在4.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏份，得1-甲基咪唑成品190g，收率69.8％。

Claims (10)

1.一种制备1-甲基咪唑的方法，其特征在于，它包括如下步骤：
将1-甲胺水溶液、氨水和碳酸铵盐混合后升温，加入混醛后进行反应；反应完成后所得反应液经浓缩和精馏，得到1-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1-甲胺水溶液中，溶质1-甲胺的质量分数为25～40％。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的氨水中，溶质氨的质量分数为5～25％。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的碳酸铵盐为碳酸氢铵或碳酸铵。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的升温是指升温至30～50℃。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的混醛为乙二醛和甲醛的混合物。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，乙二醛、甲醛、氨水中溶质氨和1-甲胺水溶液中溶质1-甲胺的摩尔比为1：1～1.5∶1～1.5∶1～1.5。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，碳酸铵盐的质量为氨水质量的5～50％。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的反应的条件为50～70℃下反应1～5h。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的精馏是指在2.0～8.0KPa的真空度下，收集100～110℃的馏分。
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