CN111116502A - 一步法合成苯骈三氮唑的方法 - Google Patents
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D249/00—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms
- C07D249/16—Heterocyclic compounds containing five-membered rings having three nitrogen atoms as the only ring hetero atoms condensed with carbocyclic rings or ring systems
- C07D249/18—Benzotriazoles
Abstract
本发明属于精细化工合成技术领域,提出一种一步法合成苯骈三氮唑的方法,由邻苯二胺、冰醋酸、亚硝酸钠经过重氮化、环化一步合成制得,以结晶、水洗、烘干后得苯骈三氮唑。克服了由于反应条件苛刻,收率不高的问题。
Description
技术领域
本发明属于精细化工合成技术领域,具体涉及一种合成苯骈三氮唑的方法。
背景技术
苯骈三氮唑:白色浅褐色针状结晶,可加工成片状、颗粒状、粉状。在空气中氧化而逐渐变红。本品味苦、无臭。在真空中蒸馏时能发生爆炸。溶于乙醇、苯、甲苯、氯仿和N,N-二甲基甲酰胺,微溶于水。
苯骈三氮唑主要作为水处理剂、金属防锈剂和缓蚀剂。广泛用于循环水处理剂,防锈油、脂类产品中,也应用于铜及铜合金的气相缓蚀剂、润滑油添加剂。在电镀中用以表面纯化银、铜、锌,有防变色作用。苯骈三氮唑与铜原子形成共价键和配位键,相互多替成链状聚合物,在铜加表面组成多层保护膜,使铜的表面不起氧化还原反应,不发生氢气,起防蚀作用。对铅、铸铁、镍、锌等金属材料也有同样效果。苯骈三氮唑可与多种缓蚀剂配合,提高缓蚀效果。也可与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用,尤其对封闭用循环冷却水系统缓蚀效果甚佳,在汽车用防冻剂乙二醇和水中,涂料中添加苯骈三氮唑都能挥发保护材料的作用。苯骈三氮唑为良好的紫外光吸收剂,对紫外光敏感的制品可起到稳定的作用,例如防止重氮染料褪色,用苯骈三氮唑处理纸、编织物、胶片、金属硬币等薄片制品可以防止变色。在机械加工过程中,将苯骈三氮唑加入研磨油、切削油中,可以使加工的铜件不变色。该品还可用作分析试剂,与氨水及二胺四乙酸合用,可用于选择性地测定银、铜、锌。也可用作摄影防灰雾剂及有机合成中间体。
苯骈三氮唑合成方法:
1、邻苯二胺(Darschroder)法:早期在冰醋酸的环境中,由邻苯二胺与亚硝酸反应,缩水闭环后得到产品。该产品反应条件苛刻,收率不高。有用亚磷酸酯代替亚硝酸来反应,然后在高温高压下脱去低组分闭环得到产品。
2、邻硝基苯肼法:将邻硝基苯肼溶解在有机溶剂中,溶剂中有乙醇胺和催化剂,通过高压加氢制备得到苯骈三氮唑。这方法的收率为80%~91%
3、1-羟基苯并三唑法:将邻硝基氯苯与水合肼反应得到1-羟基苯并三唑,这一过程随着水合肼的过量其收率从87%上升到9.5%以上。水合肼用醇-水-肼共沸蒸馏来回收。1-羟基苯并三唑:铁粉:盐酸为1:2.5:(6.5~7.0),在85度条件下反应。再通过2-乙基乙醇反复萃取得到苯骈三氮唑。
发明内容
解决的技术问题:本发明提供一种一步法合成苯骈三氮唑的方法。
本发明的主要技术方案:一步法合成苯骈三氮唑的方法,其特征在于由邻苯二胺、冰醋酸、亚硝酸钠经过重氮化、环化合成,经结晶、水洗、烘干后得苯骈三氮唑。
一般地,本发明是将邻苯二胺、冰醋酸、水混合,升温溶解,滴加亚硝酸钠水溶液,后反应液分层分离,反应液进行结晶,将结晶物水洗后烘干。
所述将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温50-80℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,保持滴加时反应温度控制在50-80℃。
所述滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在30-60min。
所述滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持70-90℃,维持时间控制在30-60min。
所述滴加亚硝酸钠水溶液反应结束后,反应液降温到室温,静置待反应液分层。
所述反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温70-80℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。
所述将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗1-3次后,进行烘干。
本发明方法,烘干后所得苯骈三氮唑,总收率≥90%,反应转化率100%,选择性≥90%。
有益效果:本发明与原有同类技术相比,反应温度非低温,条件温和,反应转化率高,选择性高,产品收率高。
具体实施方式
以下的实施例仅用于进一步解释本发明的内容和效果,而不是对本发明的限制。
实施例1
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温50℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在60min,保持滴加时反应温度控制在80℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持80℃,维持时间控制在40min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温80℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗2次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率91%,反应转化率100%,选择性93%。
实施例2
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温70℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在40min,保持滴加时反应温度控制在75℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持75℃,维持时间控制在50min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温70℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率92%,反应转化率100%,选择性93.5%。
实施例3
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温60℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在55min,保持滴加时反应温度控制在70℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持85℃,维持时间控制在35min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温75℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率91.5%,反应转化率100%,选择性92.5%。
实施例4
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温65℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在55min,保持滴加时反应温度控制在75℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持80℃,维持时间控制在45min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温70℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率92.4%,反应转化率100%,选择性94%。
实施例5
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温80℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在40min,保持滴加时反应温度控制在55℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持90℃,维持时间控制在35min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温80℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率90.5%,反应转化率100%,选择性92.5%。
实施例6
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温60℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在50min,保持滴加时反应温度控制在60℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持70℃,维持时间控制在50min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温70℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率92%,反应转化率100%,选择性93.5%。
实施例7
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温65℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在45min,保持滴加时反应温度控制在65℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持80℃,维持时间控制在52min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温75℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率92.6%,反应转化率100%,选择性93.8%。
实施例8
将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温70℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在44min,保持滴加时反应温度控制在55℃。滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持70℃,维持时间控制在50min。反应液降温到室温,静置待反应液分层。反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温75℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗3次后,进行烘干。烘干后所得苯骈三氮唑,总收率93%,反应转化率100%,选择性93.7%。
Claims (9)
1.一种一步法合成苯骈三氮唑的方法,其特征在于由邻苯二胺、冰醋酸、亚硝酸钠经过重氮化、环化合成,经结晶、水洗、烘干后得苯骈三氮唑。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,将邻苯二胺、冰醋酸、水混合,升温溶解,滴加亚硝酸钠水溶液,后反应液分层分离,反应液进行结晶,将结晶物水洗后烘干。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,将邻苯二胺、冰醋酸、水,升温50-80℃溶解后,滴加亚硝酸钠水溶液,保持滴加时反应温度控制在50-80℃。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,滴加亚硝酸钠水溶液,滴加时间控制在30-60min。
5.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,滴加亚硝酸钠水溶液结束后,升温保持70-90℃,维持时间控制在30-60min。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,滴加亚硝酸钠水溶液反应结束后,反应液降温到室温,静置待反应液分层。
7.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,反应液分层后分离,上层溶液冰浴降温结晶,下层溶液升温70-80℃,加入活性炭脱色后过滤,滤液降温至10℃以下结晶。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,将上层结晶和下层结晶混合,用蒸馏水清洗1-3次后,进行烘干。
9.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,烘干后所得苯骈三氮唑,总收率≥90%,
反应转化率100%,选择性≥90%。
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