專利名稱：2-甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于精細(xì)化工和醫(yī)藥中間體的分離純化領(lǐng)域，具體涉及一種從含有乙二醛、乙醛、
草酸和氨等溶液中結(jié)晶的2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法。
背景技術(shù)：
純凈的2—甲基咪唑是白色晶體。目前乙二醛法生產(chǎn)的2—甲基咪唑主要是從合成的母 液中分離而獲得，分離方法主要有萃取和重結(jié)晶兩種。
萃取是將存在于某一相的有機(jī)物用溶劑浸取、溶解，轉(zhuǎn)入另一液相的分離過(guò)程，分為液 一液萃取和液一固萃取。這個(gè)過(guò)程是利用有機(jī)物按一定的比例在兩相中溶解分配的性質(zhì)實(shí)現(xiàn)
的。常規(guī)萃取中存在的主要問(wèn)題是萃取過(guò)程所需溶劑損失較大，并且目的產(chǎn)物還進(jìn)一步需 從溶劑中分離，成本較高。
在工業(yè)生產(chǎn)中，廠家一般將乙二醛、乙醛和氨水經(jīng)環(huán)合反應(yīng)后得到的母液進(jìn)行重結(jié)晶， 最后獲得2—甲基咪唑產(chǎn)品。生產(chǎn)廠家對(duì)母液進(jìn)行兩次結(jié)晶所得2—甲基咪唑產(chǎn)品均能達(dá)到其 產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)要求，但經(jīng)兩次結(jié)晶后的母液仍含有大量2—甲基咪唑。為了增加產(chǎn)量，提高 產(chǎn)品回收率，部分廠家采用三次結(jié)晶工藝。然而三次結(jié)晶的產(chǎn)品純度低、色度深、收率低， 很難達(dá)到其技術(shù)指標(biāo)要求。
現(xiàn)有的日本公開(kāi)特許公報(bào)56-49360中，介紹了通過(guò)向2—甲基咪唑不純物的水溶液中加 入三聚異氰酸加熱回流，冷卻結(jié)晶，分離干燥得2—甲基咪唑三聚異氰酸復(fù)鹽，再通過(guò)常壓 蒸餾、干燥得純凈的2—甲基咪唑。然而該方法工序復(fù)雜，原料來(lái)源困難，生產(chǎn)難度大，不 宜采用。
波蘭專利P0165777和P0168235方法采用向合成體系中加入75%的磷酸和碳酸鈉，加熱 至95'C后，冷卻、離心，甲醇溶解后除鹽、蒸餾去甲醇，得晶體2 —甲基咪唑，但產(chǎn)品含雜 質(zhì)較高，顏色較深，收率較低。
中國(guó)專利CN1030756A公開(kāi)了向由乙二醛、乙醛和氨水合成2—甲基咪唑的體系加入硫 酸、固堿調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)氯代烴抽提、過(guò)濾、結(jié)晶制得2—甲咪唑，其工序多、工藝較復(fù)雜， 產(chǎn)品的純度低，且產(chǎn)品帶黃色或深色。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)而提供一種工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、能耗低、 適用于工業(yè)化生產(chǎn)的一種能有效分離純化2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的方法。
本發(fā)明為解決上述提出的問(wèn)題所采用解決方案為2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，其特征在于包括有以下步驟
1) 首先用40—80'C的熱苯溶解2—甲基咪唑結(jié)晶不純物30—60分鐘，過(guò)濾，得到濾液；
2) 將步驟l)所得濾液通過(guò)活性炭吸附脫色后，再次過(guò)濾，所得濾液進(jìn)行低溫結(jié)晶，得 到結(jié)晶物；
3) 將步驟2)所得結(jié)晶物進(jìn)行離心分離，然后于40—5(TC、真空條件下干燥1一4小時(shí)， 得到晶體2—甲基咪唑。
按上述方案，步驟1)還包括將2—甲基咪唑結(jié)晶不純物于0.05-0.1Mpa真空度下干燥8 一20小時(shí)。水分是影響本發(fā)明脫色效果的重要因素之一，當(dāng)活性炭加入時(shí)，活性炭的活性中 心首先吸附濾液所含水分，然后才對(duì)濾液所含色素進(jìn)行吸附。將2—甲基咪唑結(jié)晶不純物在 真空條件下干燥脫水，能有效提升脫色效果。
按上述方案，步驟2)所述的低溫結(jié)晶是將濾液置于0 30'C環(huán)境下結(jié)晶4 12小時(shí)。 按上述方案，步驟2)所述的活性炭的加入量為活性炭質(zhì)量濾液體積二10—30g/L，吸 附時(shí)間為1一15分鐘。
按上述方案，步驟3)所述的結(jié)晶物進(jìn)行離心分離后得到離心液，經(jīng)靜置，得到用于2 —甲基咪唑結(jié)晶不純物溶解的循環(huán)苯。
用于本發(fā)明的2—甲基咪唑結(jié)晶不純物按乙二醛法或乙二胺法獲得乙二醛法是以乙二 醛為原料，乙二醛與乙醛、氨縮合環(huán)化直接制得2—甲基咪唑初品(即2—甲基咪唑結(jié)晶不純 物)，其主要的雜質(zhì)是醛類、酸類和大分子聚合物類物質(zhì)；乙二胺法是以乙二胺為原料，在硫 磺存在下與乙腈加合成環(huán)，然后經(jīng)過(guò)催化脫氫制得2—甲基咪唑初品(即2—甲基咪唑結(jié)晶不 純物)。通常固體有機(jī)物在溶劑中的溶解度一般隨溫度的升高而增大，把固體有機(jī)物溶解在熱 的溶劑中，得到固體有機(jī)物的過(guò)飽和溶液，冷卻時(shí)由于溶解度降低，過(guò)飽和溶液中重新析出 有機(jī)物晶體。本發(fā)明利用溶劑在一定溫度下對(duì)被提純物質(zhì)及雜質(zhì)的溶解度不同，使被提純物 質(zhì)從過(guò)飽和溶液中析出，而雜質(zhì)全部或大部分留在溶液中，從而達(dá)到提純的目的。同時(shí)，利 用活性炭將2—甲基咪唑結(jié)晶不純物中的有色物質(zhì)吸附去除，從而達(dá)到降低產(chǎn)品色度的目的。
本發(fā)明與現(xiàn)有的2—甲基咪唑分離方法相比，其優(yōu)點(diǎn)在于采用苯作為溶劑，活性炭作為 脫色劑，除去粗產(chǎn)品中色素成分，無(wú)需濃縮，分離純化方法工序少，原料易得，工藝簡(jiǎn)單， 容易實(shí)現(xiàn)，能耗低，收率高。而且苯無(wú)需蒸餾經(jīng)簡(jiǎn)易處理可循環(huán)使用，所得的2—甲基咪唑 為白色針狀晶體，純度高，色度好、熔點(diǎn)為137—141'C，純度為92%以上，收率可達(dá)70%以 上。


圖1為2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化工藝流程簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不 僅僅局限于下面的實(shí)施例。 實(shí)施例1
按圖1工藝流程，取乙二醛法所得2—甲基咪唑結(jié)晶不純物53.3g，于60'C的400ml苯中 攪拌溶解，溶解約30分鐘后，過(guò)濾出濾液(約400ml)。往濾液中加入8g顆粒狀活性炭，6(TC 下保溫?cái)嚢?5分鐘后濾去不溶物，將濾液置于室溫中冷卻結(jié)晶4小時(shí)。離心后取出結(jié)晶物， 于5(TC、真空條件下干燥3小時(shí)后，稱重得白色晶體2—甲基咪唑29.0g。該白色2—甲基咪 唑晶體熔點(diǎn)為139.rC， 2—甲基咪唑含量為92%， 2—甲基咪唑的回收率為71%。前述結(jié)晶 物離心后得到的離心液經(jīng)靜置后，得循環(huán)苯285ml。
實(shí)施例2
取乙二醛法所得2—甲基咪唑結(jié)晶不純物50.0g，于78'C380ml苯中攪拌溶解，溶解約40 分鐘，過(guò)濾出濾液(約380ml)。往濾液中加入10g顆粒狀活性炭，6(TC下保溫?cái)嚢?0分鐘后 濾去不溶物，將濾液置于l(TC下冷卻結(jié)晶IO小時(shí)。離心后取出結(jié)晶物，于42'C、真空條件 下干燥4小時(shí)后，稱重得白色晶體2—甲基咪唑40.1g。該白色2—甲基咪唑晶體熔點(diǎn)為 140.7°C， 2-甲基咪唑含量為95%， 2—甲基咪唑的回收率為85%。前述結(jié)晶物離心后得到的 離心液經(jīng)靜置后，得循環(huán)苯262ml 。
實(shí)施例3
取乙二醛法所得2—甲基咪唑結(jié)晶不純物在0.07Mpa真空度、6(TC下干燥15小時(shí)；取干 燥粗品53.4g，在6(TC攪拌下溶于400ml苯(或靜置分層的循環(huán)苯)中，約30分鐘待溶解完 全后趁熱過(guò)濾出溶液；深褐色雜質(zhì)13.5g棄去。在過(guò)濾出的溶液中加入8g粒狀活性炭；60°C 下攪拌保溫5分鐘后，趁熱過(guò)濾不溶物，得黑色固形物12.8g;將濾液置于室溫中冷卻結(jié)晶 4小時(shí)，底部有少許褐色物。放出底部褐色膠狀物2.3g。離心后取出結(jié)晶物，于5(TC、真空 條件下干燥3小時(shí)后，稱重得白色晶體29.0g。該白色2—甲基咪唑晶體熔點(diǎn)為140.7°C， 2 — 甲基咪唑含量為95%， 2—甲基咪唑的回收率為70%。前述結(jié)晶物離心后得到的離心液經(jīng)靜 置后，得循環(huán)苯271ml。
本發(fā)明所列舉的各原料都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，以及各原料的上下限取值、區(qū)間值都能實(shí)現(xiàn)本 發(fā)明；在此不一一列舉實(shí)施例。本發(fā)明的工藝參數(shù)(如溫度、時(shí)間等)的上下限取值、區(qū)間 值都能實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，在此不一一列舉實(shí)施例。
權(quán)利要求
1、2-甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，其特征在于包括有以下步驟1)首先用40-80℃的熱苯溶解2-甲基咪唑結(jié)晶不純物30-60分鐘，過(guò)濾，得到濾液；2)將步驟1)所得濾液通過(guò)活性炭吸附脫色后，再次過(guò)濾，所得濾液進(jìn)行低溫結(jié)晶，得到結(jié)晶物；3)將步驟2)所得結(jié)晶物進(jìn)行離心分離，然后于40-50℃、真空條件下干燥1-4小時(shí)，得到晶體2-甲基咪唑。
2、 按權(quán)利要求1所述的2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，其特征在于步驟l) 還包括將2—甲基咪唑結(jié)晶不純物于0.05-0.1Mpa真空度下干燥8—20小時(shí)。
3、 按權(quán)利要求1或2所述的2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，其特征在于步驟 2)所述的低溫結(jié)晶是將濾液置于0 3(TC環(huán)境下結(jié)晶4 12小時(shí)。
4、 按權(quán)利要求1或2所述的2—甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，其特征在于步驟2) 所述的活性炭的加入量為活性炭質(zhì)量濾液體積二10—30g/L，吸附時(shí)間為1一15分鐘。
5、 按權(quán)利要求1或2所述的2_甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，其特征在于步驟3) 所述的結(jié)晶物進(jìn)行離心分離后得到離心液，經(jīng)靜置，得到用于2—甲基咪唑結(jié)晶不純物溶 解的循環(huán)苯。
全文摘要
本發(fā)明涉及2-甲基咪唑結(jié)晶不純物的分離純化方法，包括有以下步驟1)首先用40-80℃的熱苯溶解2-甲基咪唑結(jié)晶不純物30-60分鐘，過(guò)濾，得到濾液；2)濾液通過(guò)活性炭吸附脫色后，再次過(guò)濾，所得濾液進(jìn)行低溫結(jié)晶，得到結(jié)晶物；3)結(jié)晶物進(jìn)行離心分離，然后于40-50℃、真空條件下干燥1-4小時(shí)，得到晶體2-甲基咪唑。本發(fā)明其優(yōu)點(diǎn)在于采用苯作為溶劑，活性炭作為脫色劑，除去粗產(chǎn)品中色素成分，無(wú)需濃縮，分離純化方法工序少，原料易得，工藝簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)，能耗低，收率高。苯無(wú)需蒸餾可循環(huán)使用，2-甲基咪唑?yàn)榘咨槧罹w，純度高，色度好、熔點(diǎn)為137-141℃，純度為92％以上，收率達(dá)70％以上。
文檔編號(hào)C07D233/00GK101560188SQ200910062260
公開(kāi)日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月26日
發(fā)明者丁一剛, 丁曉娟, 峻 戢, 楊昌炎, 段小六 申請(qǐng)人:武漢工程大學(xué)