CN108586365A - 一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高纯度4‑甲基苯并三氮唑的制备方法，通过将纯度为99.3％～99.4％的2,3‑二氨基甲苯与亚硝酸钠溶液同步加入底液中制备得到4‑甲基苯并三氮唑。本发明制备的4‑甲基苯并三氮唑产品纯度高于99.6％。
Description
技术领域
本发明涉及化工领域，尤其涉及一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法。
背景技术
甲基苯并三氮唑，简称TTA。白色颗粒或粉末，易吸潮，是4-甲基苯并三氮唑与5-甲基苯并三氮唑的混合物，难溶于水，溶于醇、苯、甲苯、氯仿等有机溶剂，可溶于稀碱液。甲基苯并三氮唑主要用作金属(如银、铜、铅、镍、锌等)的防锈剂与缓蚀剂，广泛应用于防锈油(脂)类产品中，多用于铜及铜合金的气相缓蚀剂、循环水处理剂，汽车防冻液，高分子稳定剂，植物生长调节剂，润滑油添加剂，紫外线吸收剂等，也可与多种阻垢剂，杀菌灭藻剂配合使用，尤其对封闭循环冷却水系统缓蚀效果甚佳。
4-甲基苯并三氮唑是一种高纯度的试剂级中间体，主要用于高精度的实验和高要求的领域，4-甲基苯并三氮唑比甲基苯并三氮唑具有更好的防锈效果。现有的生产方法由于制备时，原料中掺杂有杂质，难以生产出高纯度的4-甲基苯并三氮唑，一般只能生产出4-甲基苯并三氮唑与5-甲基苯并三氮唑的混合物，进而难以满足高纯度要求。
因此，有必要提供一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法。
发明内容
本发明提供了一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用脉冲进样法通过进样泵向填有分子筛的吸附柱中进质量百分浓度为20％～30％的2,3-二氨基甲苯的甲醇溶液，在柱温20～30℃和柱流速1～2mL/min的条件下进行吸附分离，在60min之前即可得到纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯；
(2)将纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯、亚硝酸钠分别溶于水中备用；所述纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠的摩尔比为1：1.1-1.2；
(3)向反应釜中加入适量水作为底液，并加热至80℃；
(4)将所述纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同步加入底液中，并将混合液逐渐升温至260～290℃，控制反应釜压力为5～6MPa；
(5)将混合液降温至160～180℃后，向其中滴加硫酸溶液，调节PH值为5～6；
(6)将所得晶体及液体的混合物进行脱液处理，温度为20～30℃；
(7)将所得晶体加热至温度80～160℃，使其脱水；
(8)将晶体进行蒸馏处理，温度保持在200～220℃，回流2～3小时，并充分搅拌，即得4-甲基苯并三氮唑。
优选地，所述步骤(1)中的分子筛选用KY分子筛、BaY分子筛或两者的混合物。
优选地，所述亚硝酸钠的纯度99％。
优选地，步骤(4)中加完反应液之后持续搅拌1-2h。
优选地，所述步骤(4)中控制所述纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同时加完。
优选地，所述4-甲基苯并三氮唑的纯度高于99.6％。
本发明的有益效果是：
本发明的高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，采用向水中同步加入反应原料的方法，进一步提高了4-甲基苯并三氮唑产品的纯度。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明公开了一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用脉冲进样法通过进样泵向填有分子筛的吸附柱中进质量百分浓度为20％的2,3-二氨基甲苯的甲醇溶液，在柱温30℃和柱流速1mL/min的条件下进行吸附分离，在60min之前即可得到纯度为99.3％的2,3-二氨基甲苯；
(2)将纯度为99.3％的2,3-二氨基甲苯、亚硝酸钠分别溶于水中备用；所述纯度为99.3％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠的摩尔比为1：1.1；所述亚硝酸钠的纯度为99％。
(3)向反应釜中加入适量水作为底液，并加热至80℃；
(4)将所述纯度为99.3％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同步加入底液中，并将混合液逐渐升温至290℃，控制反应釜压力为6MPa；加完反应液之后持续搅拌1-2h；控制所述纯度为99.3％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同时加完。
(5)将混合液降温至160℃后，向其中滴加硫酸溶液，调节PH值为5～6；
(6)将所得晶体及液体的混合物进行脱液处理，温度为20℃；
(7)将所得晶体加热至温度80℃，使其脱水；
(8)将晶体进行蒸馏处理，温度保持在200℃，回流2小时，并充分搅拌，即得4-甲基苯并三氮唑。
所述步骤(1)中的分子筛选用KY分子筛。
本实施例得到的4-甲基苯并三氮唑的纯度为99.62％。
实施例2
本发明公开了一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用脉冲进样法通过进样泵向填有分子筛的吸附柱中进质量百分浓度为30％的2,3-二氨基甲苯的甲醇溶液，在柱温20℃和柱流速2mL/min的条件下进行吸附分离，在60min之前即可得到纯度为99.4％的2,3-二氨基甲苯；
(2)将纯度为99.4％的2,3-二氨基甲苯、亚硝酸钠分别溶于水中备用；所述纯度为99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠的摩尔比为1：1.2；所述亚硝酸钠的纯度为99％。
(3)向反应釜中加入适量水作为底液，并加热至80℃；
(4)将所述纯度为99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同步加入底液中，并将混合液逐渐升温至260℃，控制反应釜压力为6MPa；加完反应液之后持续搅拌2h；控制所述纯度为99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同时加完。
(5)将混合液降温至180℃后，向其中滴加硫酸溶液，调节PH值为6；
(6)将所得晶体及液体的混合物进行脱液处理，温度为20℃；
(7)将所得晶体加热至温度160℃，使其脱水；
(8)将晶体进行蒸馏处理，温度保持在220℃，回流2.5小时，并充分搅拌，即得4-甲基苯并三氮唑。
所述步骤(1)中的分子筛选用BaY分子筛。
本实施例得到的4-甲基苯并三氮唑的纯度为99.66％。
实施例3
本发明公开了一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用脉冲进样法通过进样泵向填有分子筛的吸附柱中进质量百分浓度为25％的2,3-二氨基甲苯的甲醇溶液，在柱温25℃和柱流速1.5mL/min的条件下进行吸附分离，在60min之前即可得到纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯；
(2)将纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯、亚硝酸钠分别溶于水中备用；所述纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠的摩尔比为1：1.15；所述亚硝酸钠的纯度为99％。
(3)向反应釜中加入适量水作为底液，并加热至80℃；
(4)将所述纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同步加入底液中，并将混合液逐渐升温至280℃，控制反应釜压力为5.5MPa；加完反应液之后持续搅拌1.5h；控制所述纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同时加完。
(5)将混合液降温至170℃后，向其中滴加硫酸溶液，调节PH值为5.5；
(6)将所得晶体及液体的混合物进行脱液处理，温度为25℃；
(7)将所得晶体加热至温度120℃，使其脱水；
(8)将晶体进行蒸馏处理，温度保持在210℃，回流2.5小时，并充分搅拌，即得4-甲基苯并三氮唑。
所述步骤(1)中的分子筛选用KY分子筛、BaY分子筛的混合物。
本实施例得到的4-甲基苯并三氮唑的纯度为99.63％。
实施例4
本发明公开了一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用脉冲进样法通过进样泵向填有分子筛的吸附柱中进质量百分浓度为25％的2,3-二氨基甲苯的甲醇溶液，在柱温28℃和柱流速1.8mL/min的条件下进行吸附分离，在60min之前即可得到纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯；
(2)将纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯、亚硝酸钠分别溶于水中备用；所述纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠的摩尔比为1：1.12；所述亚硝酸钠的纯度为99％。
(3)向反应釜中加入适量水作为底液，并加热至80℃；
(4)将所述纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同步加入底液中，并将混合液逐渐升温至280℃，控制反应釜压力为5.5MPa；加完反应液之后持续搅拌1.5h；控制所述纯度为99.35％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同时加完。
(5)将混合液降温至170℃后，向其中滴加硫酸溶液，调节PH值为5.8；
(6)将所得晶体及液体的混合物进行脱液处理，温度为25℃；
(7)将所得晶体加热至温度120℃，使其脱水；
(8)将晶体进行蒸馏处理，温度保持在210℃，回流2.5小时，并充分搅拌，即得4-甲基苯并三氮唑。
所述步骤(1)中的分子筛选用KY分子筛。
本实施例得到的4-甲基苯并三氮唑的纯度为99.64％。
本发明的有益效果是：
本发明的高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，采用向水中同步加入反应原料的方法，进一步提高了4-甲基苯并三氮唑产品的纯度。
以上所述是本发明的优选实施方式，应该指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，包括如下步骤：
(1)采用脉冲进样法通过进样泵向填有分子筛的吸附柱中进质量百分浓度为20％～30％的2,3-二氨基甲苯的甲醇溶液，在柱温20～30℃和柱流速1～2mL/min的条件下进行吸附分离，在60min之前即可得到纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯；
(2)将纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯、亚硝酸钠分别溶于水中备用；所述纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠的摩尔比为1：1.1-1.2；
(3)向反应釜中加入适量水作为底液，并加热至80℃；
(4)将所述纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同步加入底液中，并将混合液逐渐升温至260～290℃，控制反应釜压力为5～6MPa；
(5)将混合液降温至160～180℃后，向其中滴加硫酸溶液，调节PH值为5～6；
(6)将所得晶体及液体的混合物进行脱液处理，温度为20～30℃；
(7)将所得晶体加热至温度80～160℃，使其脱水；
(8)将晶体进行蒸馏处理，温度保持在200～220℃，回流2～3小时，并充分搅拌，即得4-甲基苯并三氮唑。
2.根据权利要求1所述的一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的分子筛选用KY分子筛、BaY分子筛或两者的混合物。
3.根据权利要求2所述的一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，其特征在于，所述亚硝酸钠的纯度为99％。
4.根据权利要求3所述的一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，其特征在于，步骤(4)中加完反应液之后持续搅拌1-2h。
5.根据权利要求4所述的一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，其特征在于，所述步骤(4)中控制所述纯度为99.3％～99.4％的2,3-二氨基甲苯与所述亚硝酸钠溶液同时加完。
6.根据权利要求1或5所述的一种高纯度4-甲基苯并三氮唑的制备方法，其特征在于，所述4-甲基苯并三氮唑的纯度高于99.6％。
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