CN111362879A - 一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法 - Google Patents

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张翠翠
付德修
王磊
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    • C07D235/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D235/04—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles
    • C07D235/24—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached in position 2
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Abstract

本发明公开了一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，向反应瓶中加入助剂水溶液，开启搅拌，升温至90‑140℃时加入邻苯二胺和尿素，保温反应3‑8h，反应完成后，加入助剂水溶液或母液，抽滤并用水淋洗，固体料为苯并咪唑酮，母液套用，淋洗液提浓后套用。实现了常压条件下水为溶剂合成苯并咪唑酮的工艺方案，苯并咪唑酮收率大于99％，纯度大于99％。本工艺以水为溶剂，母液实现循环套用，绿色环保，安全可行，生产成本低，适合工业化生产。

Description

一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法
技术领域
本发明属于生物多肽缩合剂副产物处理领域，具体涉及一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法。
背景技术
苯并咪唑酮是重要的有机中间体，尤其是应用于医药、颜料和农药等领域。
J.Am.Chem.Soc.80,1657(1958)公开的文献中，提供了一种用邻苯二胺和光气反应制备苯并咪唑酮的方法。但此方法所使用的光气有高度的危险性，另外反应生成的副产物氯化氢对设备有很强的腐蚀性。
US-4138568中，邻苯二胺类化合物与尿素及尿素衍生物在水不溶性有机溶剂中反应，其中温度在100℃至200℃，得到苯并咪唑酮，然后要经过复杂的提纯过程，溶剂消耗大，产生大量废液。
DE2052026中，采用水作为反应介质，邻苯二胺与尿素缩合，在加压条件下收率可达到96％。
US-4269989和中国期刊《化学与生物工程》2003年增刊5-乙酰乙酰基氨基苯并咪唑酮的合成新方法中，公开了一种在水中邻苯二胺和尿素反应合成苯并咪唑酮的方法。此方法温度在90℃至120℃，利用酸调节控制pH在4至9，制备苯并咪唑酮，由于反应不稳定，导致收率、产品质量不稳定，且大量的废水导致污染环境。
总结来讲，现有制备苯并咪唑酮的方法通常存在以下缺点：
1、光气有高度的危险性，反应副产物氯化氢腐蚀设备严重，不宜工业化生产；
2、使用的有机溶剂对人体伤害大，并且过程复杂伴有大量废液；
3、以水为溶剂的则是加压或调酸，加压工艺危险性大，收率略低，调酸产生大量无机盐，并且反应不稳定，产品收率、质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中普遍存在的安全性差、收率低、生产成本高等问题而提供一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，包括以下步骤：向反应瓶中加入助剂水溶液，开启搅拌，升温至90-140℃时加入邻苯二胺和尿素，保温反应3-8h，反应完成后，加入助剂水溶液或母液，抽滤并用水淋洗，固体料为苯并咪唑酮，母液套用，淋洗液提浓后套用。
具体地，所述助剂水溶液中助剂与水的质量比为1-2：1-20。
具体地，所述助剂为钠盐、镁盐、铝盐、钾盐、钙盐、铁盐、铜盐、锌盐中的一种或几种。
具体地，所述尿素与邻苯二胺的质量比为1：1-1.3。
具体地，所述邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1-2:1-5。
进一步的，加入邻苯二胺和尿素的温度优选为105-130℃。
本发明反应路线如下：
Figure BDA0002471143480000021
本发明具有以下有益效果：本发明选用尿素与邻苯二胺反应制备苯并咪唑酮，使用尿素做环合剂，复产的氨气易于吸收利用；加入助剂能够有效提高水的沸点，使反应过程中的温度达到邻苯二胺和尿素缩合反应的温度，促进反应发生。本发明选用的助剂安全环保，价格低廉，容易获取。反应后的母液还可以循环套用，无需多次添加助剂，节约物料成本；实现反应物料在均相反应体系中进行，反应物料充分混合；溶剂水多次套用，实现了绿色合成，产品收率达99％，纯度大于99.0％。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
向反应瓶中加入助剂水溶液，助剂为钠盐，助剂水溶液中助剂与水的质量比为1：8，开启搅拌，升温至130℃时加入邻苯二胺和尿素，尿素与邻苯二胺的质量比为1：1.1，邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为2:5，130℃保温反应5h，反应完成后，加入助剂水溶液14，抽滤并用水淋洗，滤饼烘干为苯并咪唑酮，滤液即母液提浓后套用，苯并咪唑酮收率99.04％，纯度99.32％。
实施例2
向反应瓶中加入助剂水溶液，助剂为镁盐，助剂水溶液中助剂与水的质量比为2：15，开启搅拌，升温至105℃时加入邻苯二胺和尿素，尿素与邻苯二胺的质量比为1：1，邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1:3，105℃保温反应3h，反应完成后，加入助剂水溶液，抽滤并用水淋洗，滤饼烘干为苯并咪唑酮，滤液即母液提浓后套用，苯并咪唑酮收率99.19％，纯度99.61％。
实施例3
向反应瓶中加入助剂水溶液，助剂为铝盐和锌盐的混合物，助剂水溶液中助剂与水的质量比为1.1：20，开启搅拌，升温至90℃时加入邻苯二胺和尿素，尿素与邻苯二胺的质量比为1：1.2，邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1:4，90℃保温反应7h，反应完成后，加入助剂水溶液，抽滤并用水淋洗，滤饼烘干为苯并咪唑酮，滤液即母液提浓后套用，苯并咪唑酮收率99.53％，纯度99.78％。
实施例4
向反应瓶中加入助剂水溶液，助剂为钾盐，助剂水溶液中助剂与水的质量比为1：1，开启搅拌，升温至120℃时加入邻苯二胺和尿素，尿素与邻苯二胺的质量比为1：1.3，邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1.8:3.5，120℃保温反应6h，反应完成后，加入母液，抽滤并用水淋洗，滤饼烘干为苯并咪唑酮，滤液即母液提浓后套用，苯并咪唑酮收率99.53％，纯度99.05％。
实施例5
向反应瓶中加入助剂水溶液，助剂为铁盐和铜盐的混合物，助剂水溶液中助剂与水的质量比为1.5：13，开启搅拌，升温至140℃时加入邻苯二胺和尿素，尿素与邻苯二胺的质量比为1：1.2，邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1.3:2，140℃保温反应4h，反应完成后，加入母液，抽滤并用水淋洗，滤饼烘干为苯并咪唑酮，滤液即母液提浓后套用，苯并咪唑酮收率99.43％，纯度99.55％。
实施例6
向反应瓶中加入助剂水溶液，助剂为钙盐，助剂水溶液中助剂与水的质量比为1.7：10，开启搅拌，升温至110℃时加入邻苯二胺和尿素，尿素与邻苯二胺的质量比为1：1.3，邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1:1，110℃保温反应8h，反应完成后，加入母液，抽滤并用水淋洗，滤饼烘干为苯并咪唑酮，滤液即母液提浓后套用，苯并咪唑酮收率99.18％，纯度99.45％。
本发明不局限于上述实施方式，任何人应得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
本发明未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (5)

1.一种水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，包括以下步骤：向反应瓶中加入助剂水溶液，开启搅拌，升温至90-140℃时加入邻苯二胺和尿素，保温反应3-8h，反应完成后，加入助剂水溶液或母液，抽滤并用水淋洗，固体料为苯并咪唑酮，母液套用，淋洗液提浓后套用。
2.如权利要求1所述的水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述助剂水溶液中助剂与水的质量比为1-2：1-20。
3.如权利要求1或2所述的水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述助剂为钠盐、镁盐、铝盐、钾盐、钙盐、铁盐、铜盐、锌盐中的一种或几种。
4.如权利要求1所述的水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述尿素与邻苯二胺的质量比为1：1-1.3。
5.如权利要求1所述的水溶剂中制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述邻苯二胺与起始加入反应瓶内助剂水溶液中的水的质量比为1-2:1-5。
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