CN1184202C - 一种n-乙基咔唑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种N-乙基咔唑的制备方法,其特征是将咔唑、氢氧化钠水溶液和催化剂混合,在室温至75℃,在搅拌下滴加溴乙烷,滴加完毕后继续反应1~3小时,即制得N-乙基咔唑,其中咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.080~1.310,咔唑与氢氧化钠的物质的量之比为1.0∶3.0~6.5,催化剂由苄基三乙基氯化铵、聚乙二醇、表面活性剂及乙醇组成,苄基三乙基氯化铵与聚乙二醇、表面活性剂及乙醇的重量比是1.000∶1.000~0.050∶0.500~0.000∶0.500~0.000,催化剂的用量与咔唑的重量比为0.015~0.035∶1.00。
Description
一、技术领域
本发明涉及N-乙基咔唑的制法。
二、背景技术
本发明是一种在催化剂作用下使溴乙烷和咔唑反应制备N-乙基咔唑的方法。
采用溴乙烷等卤代烃类在催化剂作用下和咔唑反应,制备N-乙基等烃基咔唑文献中已有报道。文献Nishi,H.,Kohno.H.,Kano,T.,Bull.chem.Soc.Jpn.54[6],1897(1981).(CA:95:115228j)报道了,用溶剂苯和50%NOH溶液,用苄基三乙基氯化铵(BTEAC)为催化剂使溴乙烷和咔唑反应,所得产率为86.2%。文献Sukata,K.,Bull.Chem.Soc.Jpn.56[1],280(1983).(CA:98:179147b)报道了以聚乙二醇-400二乙基醚为催化剂制备了产率为92%的N-乙基咔唑。文献秦智,倪家宝,广西化工,27[4],19(1998),(CA:130:95453q)用BTEAC为催化剂,用溶剂苯和NaOH水溶液,溴乙烷和咔唑反应,生成N-乙基咔唑,产率为85%,文献钟增培,周健能,化学通报,[1],31(1998),(CA:128:204772z)报道了在KF/氯化铝为催化剂作用下,用DMF溶剂制备了转化率为92.3~96.9%的N-乙基咔唑。文献李珊,王宏青,化学试剂,22[4],240(2000),(CA:133:335137x)也报道了采用KF/氯化铝为催化剂,在微波辐照下,用溴乙烷和咔唑反应,制备了转化率为95.8%的N-乙基咔唑。此外,专利中也报道有N-乙基咔唑的制备。专利Ger.Offen.,2,132,961(1973).是采用硫酸二乙酯,得到的N-乙基咔唑的产率为99%。专利Ep 557,993(1993).报道了采用高压釜用氯乙烷反应,得到了N-乙基咔唑的收率为99.6%。专利Ger.DE 4,324,707(1994).报道了采用(CH3CH2O)2CO与咔唑反应得到的N-乙基咔唑为96%。专利Ep858,995(1998).报道了用高压釜、用磷二氯苯为溶剂,N,N,N′,N′-四甲基-1,3-丙二胺为催化剂,用氯乙烷与咔唑反应,生成99.3%的N-乙基咔唑。
三、发明内容
本发明的目的是在于寻求一种简便、实用、价廉、转化率高和适合于常压下反应,在催化剂作用下,使溴乙烷与咔唑反应生成N-乙基咔唑。
本发明的技术方案如下:
一种N-乙基咔唑的制备方法,它是将咔唑、氢氧化钠水溶液和催化剂混合,在室温至75℃,在搅拌下滴加溴乙烷,滴加完毕后继续反应1~3小时,即制得N-乙基咔唑,其中咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.080~1.310,咔唑与氢氧化钠的物质的量之比为1.0∶3.0~6.5,催化剂由苄基三乙基氯化铵(BTEAC)、聚乙二醇(PEG)、表面活性剂(SAA)及酒精(E)组成,苄基三乙基氯化铵与聚乙二醇和表面活性剂及酒精的重量比是BTEAC∶PEG∶SAA∶E=1.000∶1.000~0.050∶0.500~0.000∶0.500~0.000
催化剂的用量与咔唑的重量比为0.015~0.035∶1.000。
上述的聚乙二醇的分子量可以是200,400,或者600,即可以用PEG-200,PEG-400,或PEG-600等产品。
上述的表面活性剂可以是SAA-6501、SAA-209、JFC、AEO-9、OP-10、Tx-10或硬脂酸钠等表面活性剂。
上述的氢氧化钠水溶液浓度是30~45%氢氧化钠水溶液,优选的是40%的氢氧化钠水溶液。
上述的制备方法也可以在反应体系中加入或不加入苯,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.960~0.000。
在上述条件下进行咔唑的乙基化反应,一般均有很好的单程转化率,生成的N-乙基咔唑的收率均≥98.0%
四、具体实施方式
以下是本发明的实施例,所用试剂均为C.P.级;其单程转化率为高效液相色谱(HPLC)的实测结果,产物的M.P.为67-68℃。
实施例一
在带有回流冷凝及搅拌装置和温度计的反应器或反应釜中。按下述比例加料:咔唑与NaOH(40%水溶液)、按重量比为1.000∶3.220加入;再按咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.030加入催化剂,催化剂的组成为BTEAC∶PEG-600∶SAA-209∶硬脂酸钠=1.000∶0.880∶0.444∶0.044,按咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.946加入苯。搅拌均匀后,在30℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.150),随溴乙烷的滴加,反应进行,温度上升,滴加完后,反应1.5小时,反应温度最终控制在65~70℃,分离除去碱液,产品经稀盐酸中和后水洗至中性,冷却成固体后烘干,N-乙基咔唑的单程转化率为98.1%。
实施例二
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.028,催化剂组成及重量比为BTEAC∶PEG-400∶SAA-6501∶乙醇=1.000∶0.965∶0.021∶0.440,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.720,在40℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.250)后,反应2.2小时,在约68℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为98.4%。
实施例三
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.025,催化剂组成及重量比为,BTEAC∶PEG-200∶Tx-10∶乙醇=1.000∶0.990∶0.150∶0.186,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.406,在46℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.300)后,反应2.5小时,在约72℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为98.5%。
实施例四
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.016,催化剂组成及重量比为,BTEAC∶PEG-200∶PEG-600∶AEO-9=1.000∶0.430∶0.430∶0.015,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.220,在42℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.275)后,反应2.6小时,在约70℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为98.8%。
实施例五
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.022,催化剂组成及重量比为,BTEAC∶PEG-200∶PEG-400∶OP-10=1.000∶0.100∶0.133∶0.210,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.926,在40℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.232)后,反应2.0小时。在约68℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为99.0%。
实施例六
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.027,催化剂组成及重量比为,BTEAC∶PEG-400∶PEG-600∶JFC=1.000∶0.100∶0.050∶0.064,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.850,在35℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的的物质的量之比为1.000∶1.210)后,反应2.4小时。在约74℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为98.7%。
实施例七
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.031,催化剂组成及重量比为,BTEAC∶PEG-400∶硬脂酸钠=1.000∶0.710∶0.209,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.190,在30℃滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.230)后,反应2.5小时。在约70℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为99.0%。
实施例八
步骤同实施例一。其中:咔唑与催化剂的重量比为1.000∶0.033,催化剂组成及重量比为,BTEAC∶PEG-400=1.000∶0.056,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.000,室温时滴加溴乙烷(咔唑与溴乙烷的用量的物质的量之比为1.000∶1.097)后,反应2.7小时。在约70℃下分离出产品,N-乙基咔唑的单程转化率为99.3%。
Claims (6)
1.一种N-乙基咔唑的制备方法,其特征是将咔唑、氢氧化钠水溶液和催化剂混合,在室温至75℃,在搅拌下滴加溴乙烷,滴加完毕后继续反应1~3小时,即制得N-乙基咔唑,其中咔唑与溴乙烷的物质的量之比为1.000∶1.080~1.310,咔唑与氢氧化钠的物质的量之比为1.0∶3.0~6.5,催化剂由苄基三乙基氯化铵、聚乙二醇、表面活性剂及酒精组成,苄基三乙基氯化铵与聚乙二醇、表面活性剂及酒精的重量比是1.000∶1.000~0.050∶0.500~0.000∶0.500~0.000,催化剂的用量与咔唑的重量比为0.015~0.035∶1.000。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是所述的聚乙二醇的分子量为200,400,或者600。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是所述的表面活性剂是SAA-6501、SAA-209、JFC、AEO-9、OP-10、Tx-10或硬脂酸钠。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是所述的氢氧化钠水溶液是30~45%的氢氧化钠水溶液。
5.根据权利要求4所述的制备方法,其特征是所述的氢氧化钠水溶液是40%的氢氧化钠水溶液。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征是在反应体系中加入或不加入苯,咔唑与苯的物质的量之比为1.000∶0.960~0.000。
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