CN107417622B - 一种4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4′-甲基苯基)咪唑的精制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种4(5)‑氯‑2‑氰基‑5(4)‑(4'‑甲基苯基)咪唑的精制方法，属于精细化学品分离提纯技术领域。将式(Ⅰ)化合物加入到碱水和有机溶剂的混合体系内，

Description

一种4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4′-甲基苯基)咪唑的精制方法
技术领域
本发明属于精细化学品的分离提纯技术领域，涉及一种4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法。
背景技术
4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑是合成杀菌剂氰霜唑的重要中间体，其与N,N-二甲胺基磺酰氯反应可直接制备出氰霜唑原药，其纯度对该步骤反应收率影响较大，并且N,N-二甲胺基磺酰氯价格较高，如果4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑纯度不达标，会造成N,N-二甲胺基磺酰氯的过量消耗，大大提高氰霜唑合成原材料成本；4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑纯化方法的报道在已知专利CN201410165615.X,CN201410542108.3,EP0705823A1，EP0298196A1，EP0653421A1等报道氰霜唑的合成方法中有涉及，另国内文献《杀菌剂氰霜唑的合成与表征》(许诚，丁秀丽，李宗英，等.应用化工，2009，38(7)：1076-1078.)、《4-氯-2-氰基-5-(4-甲基苯基)咪唑的合成研究》(陈涛，杨翠凤，张建功，等.化学试剂，2015，37(6)：571-573.)、《杀菌剂氰霜唑的合成新方法》(王月梅，杨翠凤，林双政，等.农药，2015，54(5)：324-326.)等也对4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的合成及纯化进行了研究报道。有关4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的提纯方法现有的技术主要是柱层析法和重结晶法，柱层析法不适合工业化吨位生产，并且有机溶剂使用量较大，成本高；报道的重结晶法是用水作为重结晶溶剂，得到的产品纯度只有74.7％，需要进一步柱层析纯化后才能投入下一步反应，操作繁琐，精制成本较高。
发明内容
本发明的要解决的技术问题是提供一种适合工业化大规模生产的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑化合物的精制方法，该方法操作简便、成本低廉，精制产品纯度高达98.2％。
本发明所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，是将4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品加入到碱水和有机溶剂形成的混合液中，升高温度至20～50℃，并在此温度下搅拌0.5～2h，保温在20～50℃分液，水层过滤后降温至0～30℃，稀盐酸中和，大量白色固体析出，过滤烘干，即可得精制4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑；其中4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品与碱水和有机溶剂混合液的质量比为1：4～7，碱水与有机溶剂质量比为6～10:1，所述碱水为质量分数5％～15％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠或碳酸钾水溶液，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、环己烷等一种或多种。
所述的有机溶剂为甲苯、、二氯乙烷、乙酸乙酯中的一种或多种。
所述的碱水为质量分数5～15％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾水溶液中的一种或多种。
所述的有机溶剂和碱水混合液与4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品的质量比为5～6:1。
所述的碱水与有机溶剂的质量比为7～9：1。
本发明的有益效果如下：本发明利用了咪唑环遇碱易形成溶于水的盐这一化学性质，采用有机溶剂萃取和过滤两种方法除去其中不易溶于水的杂质，水层经中和后析出精制产品；使4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的纯度大幅提高，从73.7％提高至95％以上。该方法与现有技术所用的的柱层析方法相比操作简便、成本低廉，具有极高的工业应用价值，可工业化大规模生产，与报道的重结晶法相比，精制产品纯度有很大提高，文献报道产品纯度为74.7％，本发明报道产品纯度≥95％。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明作进一步详细说明。
以下是发明人给出的实施例，需要说明的是，这些实施例是较优的例子，主要用于理解本发明，但本发明不限于这些实施例。实施例中4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑是以对甲基苯乙酮为原料，经过一系列反应制备而得(参见文献：4-氯-2-氰基-5-(4-甲基苯基)咪唑的合成研究，化学试剂，2015，37(6)：571-573.)。
本发明所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑分析方法如下：
由液相色谱确定4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的百分含量，色谱条件：流动性：乙腈:碱水＝60：40，色谱柱为C18。
实施例1
在干燥的10L反应釜中加入1kg 73.7％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑，再将4.5kg的混合液(甲苯与10％碳酸钠水溶液质量比为1:10)加入反应釜，升高至50℃，在此温度下搅拌2h，保温静置分层，取水层缓慢降温至25℃，向其中滴加10％稀盐酸中和，控制温度低于30℃，中和至中性，大量白色固体析出，过滤烘干，得纯度在87.1％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑814g，收率为81.4％。
1HNMR(CDCl3,500MHz):7.72-7.71(d,2H),7.37-7.35(d,2H),2.39(s,3H).
实施例2
在干燥的10L反应釜中加入1kg 73.7％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑，再将5.4kg的混合液(二氯乙烷与10％氢氧化钠水溶液质量比为1:10)加入反应釜，升高至45℃，在此温度下搅拌2h，保温静置分层，取水层缓慢降温至25℃，向其中滴加10％稀盐酸中和，控制温度低于30℃，中和至中性，大量白色固体析出，过滤烘干，得纯度在96.2％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑746g，收率为74.6％。
实施例3
在干燥的10L反应釜中加入1kg 73.7％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑，再将4.1kg的混合液(二氯乙烷与15％氢氧化钠水溶液质量比为1:10)加入反应釜，升高至45℃，在此温度下搅拌2h，保温静置分层，取水层缓慢降温至25℃，向其中滴加10％稀盐酸中和，控制温度低于30℃，中和至中性，大量白色固体析出，过滤烘干，得纯度在97.6％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑708g，收率为70.8％。
实施例4
在干燥的10L反应釜中加入1kg 73.7％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑，再将7kg的混合液(二氯乙烷与5％氢氧化钠水溶液质量比为1:10)加入反应釜，升高至45℃，在此温度下搅拌2h，保温静置分层，取水层缓慢降温至25℃，向其中滴加10％稀盐酸中和，控制温度低于30℃，中和至中性，大量白色固体析出，过滤烘干，得纯度在95.4％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑758g，收率为75.8％。
实施例5
在干燥的10L反应釜中加入1kg 73.7％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑，再将4.6kg的混合液(乙酸乙酯与10％氢氧化钠水溶液质量比为1:10)加入反应釜，升高至45℃，在此温度下搅拌2h，保温静置分层，取水层缓慢降温至25℃，向其中滴加10％稀盐酸中和，控制温度低于30℃，中和至中性，大量白色固体析出，过滤烘干，得纯度在98.2％的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑711g，收率为71.1％。

Claims (6)

1.一种4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的结构式如式(Ⅰ)所示，其特征在于：将
Figure FDA0001412771060000011
4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品加入到碱水和有机溶剂形成的混合液中，升高温度至20～50℃，并在此温度下搅拌0.5～2h，保温在20～50℃分液，水层过滤后降温至0～30℃，稀盐酸中和，大量白色固体析出，过滤烘干，即可得精制4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑；其中4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品与碱水和有机溶剂混合液的质量比为1：4～7，碱水与有机溶剂质量比为6～10:1，所述碱水为质量分数5％～15％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸氢钠、碳酸钠或碳酸钾水溶液，所述有机溶剂为苯、甲苯、二甲苯、二氯乙烷、氯仿、乙酸乙酯、环己烷的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，其特征在于所述的有机溶剂为甲苯、二氯乙烷、乙酸乙酯中的一种或多种。
3.根据权利要求1所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，其特征在于所述的碱水为质量分数5～15％的氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钠、碳酸钾水溶液中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，其特征在于所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品与碱水和有机溶剂混合液的质量比为1:5～6。
5.根据权利要求1所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，其特征在于所述的碱水与有机溶剂的质量比为7～9：1。
6.根据权利要求1所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑的精制方法，所述的4(5)-氯-2-氰基-5(4)-(4'-甲基苯基)咪唑粗品由1-羟基-4-(4'-甲基苯基)-2-甲肟基咪唑-3-氧化物在N,N-二甲基甲酰胺溶剂中经氯化亚砜脱水、氯化硫氯化一锅两步法合成所得。
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