CN1415605A - 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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