專利名稱：一種合成高純度三甲基硅基咪唑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以六甲基二硅氮烷和咪唑?yàn)樵?，在穩(wěn)定劑存在下，通過反應(yīng)精餾技術(shù) 合成高純度三甲基硅基咪唑的方法。
背景技術(shù)：
三甲基硅基咪唑是一種重要的堿性硅烷化保護(hù)試劑，也是合成重要的中性硅烷化試劑雙 (三甲基硅基)乙酰胺的關(guān)鍵原料，應(yīng)用于氨基酸、羧酸、醇和酰胺的硅烷化保護(hù)中，特別 是在頭孢類抗生素的合成中廣泛應(yīng)用。頭孢類抗生素是二十世紀(jì)70年代以來國外發(fā)展最迅
速、上市品種最多、速度最快的一類抗生素。由于其抗菌譜廣、殺菌力強(qiáng)、對e-內(nèi)酰胺酶穩(wěn) 定性高、毒副反應(yīng)比半合成青霉素低、臨床療效好，故國內(nèi)外藥品市場中仍居各類抗生素的 首位。在頭孢類抗生素的合成中，需將羥基或胺基上的活潑氫用硅烷化試劑保護(hù)起來，只進(jìn)
行其他基團(tuán)的化學(xué)反應(yīng)，常用的硅烷化試劑主要包括酸性硅烷化試劑、堿性硅垸化試劑和
中性硅烷化試劑。
由于三甲基硅基咪唑作為硅垸化試劑具有廣泛的用途，其合成研究引起了國內(nèi)外的廣泛
關(guān)注。根據(jù)起始原料的不同，主要可分為兩大類三甲基氯硅烷法和六甲基二硅氮垸法。三 甲基氯硅垸法是合成三甲基硅基咪唑的傳統(tǒng)方法，該方法以咪唑和三甲基氯硅烷反應(yīng)，由于 反應(yīng)中會產(chǎn)生氯化氫，所以反應(yīng)中必須加入大量的三乙胺，作為氯化氫的受體，反應(yīng)的選擇 性不高。六甲基二硅氮烷法以六甲基二硅氮垸和咪唑?yàn)樵希诨亓鳒囟认路磻?yīng)，生成三甲 基硅基咪唑，并產(chǎn)生副產(chǎn)物氨氣。由于三甲基硅基咪唑熱穩(wěn)定性差，且易和水反應(yīng)生成咪唑 和六甲基二硅氧烷，因此，在各種合成三甲基硅基咪唑的方法中，均普遍存在反應(yīng)收率低、 選擇性差、產(chǎn)物易分解、環(huán)境污染大等問題，需要尋求一種反應(yīng)收率高、選擇性好、產(chǎn)品純 度高、環(huán)境污染少的合成三甲基硅基咪唑的方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種制備高純度三甲基硅基咪唑的新方法，以六甲基二硅氮垸和咪 唑?yàn)樵希诜€(wěn)定劑存在下，通過反應(yīng)精餾技術(shù)合成高純度的三甲基硅基咪唑。
本發(fā)明提供的采用反應(yīng)精餾方法合成高純度三甲基硅基咪唑的方法，是以六甲基二硅氮烷 和咪唑?yàn)樵?，在硬脂酸鹽或亞磷酸酯穩(wěn)定劑存在下，反應(yīng)溫度為100°C 200°C，反應(yīng)時間 為1 16小時，生成高純度三甲基硅基咪唑。
本發(fā)明所使用的穩(wěn)定劑，可以是硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸鋇、 亞磷酸苯二異辛酯、亞磷酸三苯酯的一種，并優(yōu)選為硬脂酸鋅。
六甲基二硅基氮烷和咪唑的摩爾比可在一個較寬的變化范圍內(nèi)，通常在io : l到l : 2之 間，并優(yōu)選在2: i至iji : i之間。
穩(wěn)定劑和咪唑的摩爾比o.oooi: i到0.05: i之間，并優(yōu)選在o扁5: i到o.oi: i之間。
本發(fā)明的反應(yīng)溫度在100'C 200'C之間，并優(yōu)選在12(TC 150'C之間。 本發(fā)明的反應(yīng)時間在1 16小時之間，并優(yōu)選在2 4小時之間。
與傳統(tǒng)方法相比，本發(fā)明所采用的方法是十分新穎的，具有如下特性l)采用硬脂酸鹽
和亞磷酸酯為穩(wěn)定劑，避免了產(chǎn)物的分解，減少了副產(chǎn)物咪唑和硅醚的產(chǎn)生；2)由于采用了 反應(yīng)精餾技術(shù)來合成，簡化了工藝流程，提高了反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和選擇性；3)由于反應(yīng)中移去 了低沸點(diǎn)的副產(chǎn)物，提高了反應(yīng)溫度，縮短了反應(yīng)時間，降低了能耗；4)產(chǎn)物純度高、質(zhì)量 好，不含鹵素離子。
具體實(shí)施例方式
以下的實(shí)施例將對本發(fā)明進(jìn)行更為全面的描述。 實(shí)施例1
在一帶恒壓滴液漏斗、溫度計(jì)、磁力攪拌和和1米精餾柱的250毫升三口瓶中加入34g C0.5mo1)咪唑和1.2g C0.002mo1)硬脂酸鎂，并將96.6g(0.6mol)六甲基二硅氮垸加入到恒壓 滴液漏斗。然后加熱，開磁力攪拌，控制反應(yīng)釜溫度在140'C左右，從恒壓漏斗中緩慢滴加 六甲基二硅氮垸，邊反應(yīng)邊精餾，產(chǎn)生的副產(chǎn)物氨氣用水吸收，精餾柱頂部收集105'C以下 的餾分，控制反應(yīng)時間為2小時。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)減壓精餾得到高含量的三甲基硅基 咪唑產(chǎn)品，收率88%，含量99.3%。
比較例2
在一帶恒壓滴液漏斗、溫度計(jì)、磁力攪拌和和回流冷凝器的250毫升三口瓶中加入34 (0.5mol)咪唑，并將96.6g(0.6mol)六甲基二硅氮烷加入到恒壓滴液漏斗。然后加熱，開磁 力攪拌，控制反應(yīng)溫度為回流溫度，約在130'C左右，從恒壓漏斗中緩慢滴加六甲基二硅氮 垸，產(chǎn)生的副產(chǎn)物氨氣用水吸收，精餾柱頂部收集105X:以下的餾分，控制反應(yīng)時間為5小 時。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液經(jīng)減壓精餾得到三甲基硅基咪唑產(chǎn)品，收率75%，含量97.8%。
實(shí)施例3-8
類似于實(shí)施例l，控制反應(yīng)溫度為140°C，反應(yīng)時間為2小時，改變穩(wěn)定劑的種類和催化 劑的用量，反應(yīng)結(jié)果如下表(表一)
表一 不同穩(wěn)定劑種類和用量對反應(yīng)的影響
序號穩(wěn)定劑種類穩(wěn)定劑/咪唑六甲基二硅收率(％)含量(％)
氮烷/咪唑
3硬脂酸鈣0篇1.2 8699.4
4硬脂酸鋅o細(xì)1.2 9199.2
5亞磷酸三苯酯o細(xì)1.0 9098.8
6硬脂酸鋅0扁5U 8898.5
7硬脂酸鋅0.0022.0 9299.4
8硬脂酸鋅0.021.2 9099.3
實(shí)施例9-15
類似于實(shí)施例i，采用硬脂酸鋅為穩(wěn)定劑，硬脂酸鋅和咪唑的摩爾比例為o.ooi: i，六甲基.二硅氮烷和咪唑的摩爾比例為1.2 : l，改變反應(yīng)溫度、反應(yīng)壓力和反應(yīng)時間的條件，反
應(yīng)結(jié)果如下表(表二)
表二不同反應(yīng)條件對反應(yīng)的影響
序號反應(yīng)溫度(°c)反應(yīng)時間(h) 收率(％)含量(％)
914017999.3
1014048999.0
1114068598.6
12120106899.1
1316018498.3
1412055199.0
1513058698.9
權(quán)利要求
1.一種合成高純度三甲基硅基咪唑的方法，其特征是以是以六甲基二硅氮烷和咪唑?yàn)樵?，以硬脂酸鹽或亞磷酸酯為穩(wěn)定劑，通過反應(yīng)精餾技術(shù)合成高純度的三甲基硅基咪唑，所述六甲基二硅氮烷與咪唑的摩爾比例為10∶1到1∶2之間，所述穩(wěn)定劑與咪唑的摩爾比例在0.0001∶1到0.05∶1之間，在溫度100℃～200℃下，反應(yīng)1～16小時，生成高純度的三甲基硅基咪唑。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于所用的穩(wěn)定劑為硬脂酸鈣、硬脂酸鎂、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、硬脂酸鋇、亞磷酸苯二異辛酯、亞磷酸三苯酯中的一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的合成方法，其特征在于所用的穩(wěn)定劑為硬脂酸鋅。
4、 根據(jù)權(quán)利要求i所述的合成方法，其特征在于六甲基二硅氮烷與咪唑的摩爾比例為2: l 到l : l之間。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于穩(wěn)定劑與咪唑的的摩爾比例在0.0005 : 1至ijo.oi: i之間。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成方法，其特征在于反應(yīng)溫度在12(TC 15(TC之間。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的合成方法，其特征在于反應(yīng)時間在2 4小時之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種合成高純度三甲基硅基咪唑的新方法，是以六甲基二硅氮烷和咪唑?yàn)樵?，在硬脂酸鹽和亞磷酸酯穩(wěn)定劑存在下，通過反應(yīng)精餾技術(shù)合成高純度的三甲基硅基咪唑，所述六甲基二硅氮烷與咪唑的摩爾比例為10∶1到1∶2之間，所述穩(wěn)定劑與咪唑的摩爾比例在0.0001∶1到0.05∶1之間，反應(yīng)溫度100℃～200℃，反應(yīng)時間1～16小時，生成高純度的三甲基硅基咪唑。具有反應(yīng)轉(zhuǎn)化率高、選擇性好、產(chǎn)品質(zhì)量高、能耗低、環(huán)境污染少等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號C07F7/00GK101367828SQ20081012076
公開日2009年2月18日 申請日期2008年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月11日
發(fā)明者吳建平, 王從敏, 胡文江, 陳思先 申請人:浙江大學(xué);浙江胡涂硅有限公司