1,2-二甲基咪唑的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種1，2-二甲基咪唑的制備方法，屬于化工中間體合成技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 咪唑類化合物是近年來發(fā)展較快的一類結(jié)構(gòu)特殊的雜環(huán)化合物。在高性能復(fù)合材 料、生物醫(yī)藥、染料和金屬防腐等諸多領(lǐng)域現(xiàn)實(shí)了獨(dú)特性能。1，2-二甲基咪唑用于聚氨酯 硬泡和微孔彈性體，屬于凝膠催化劑。同時(shí)也可用作環(huán)氧樹脂固化劑，廣泛用于環(huán)氧樹脂粘 接、涂裝、澆注、包封、浸漬及復(fù)合材料等。1，2-二甲基咪唑是咪唑類重要的中間體之一，其 傳統(tǒng)的合成方法是采用兩步法制得，首先將乙二醛與乙醛、氨水縮合制得2-甲基咪唑，再 進(jìn)一步與硫酸二甲酯甲基化反應(yīng)得到1，2-二甲基咪唑，該法產(chǎn)率較低，副產(chǎn)物比較多，分 離純化比較麻煩。祁剛等人以乙二醛水溶液與乙醛水溶液預(yù)先混合，滴加甲胺和氨水的混 合溶液，直接合成制備1，2-二甲基咪唑。該法原料全部采用水溶液，造成反應(yīng)體積較大，且 蒸出水的過程耗能較大，廢水較多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有的合成1，2-二甲基咪唑的方法中存在的缺點(diǎn)，提供 一種原料易得、設(shè)備簡(jiǎn)單、降低能耗且減少污染的合成1，2-二甲基咪唑的制備方法。
[0004] 本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：它由氨氣、甲胺、乙醛、乙二醛為原料通過控溫控壓反 應(yīng)而成，其合成路線如下：
[0005] CH3NH2(aq)+CH3CH0(純）+NH3(氣）+CH0CH0(aq)- 1，2-二甲基咪唑 +3H20
[0006] 根據(jù)市場(chǎng)上氨水和氨氣的售價(jià)決定，氨水價(jià)格便宜且易于運(yùn)輸，則在反應(yīng)前將部 分氨水蒸成氨氣。因?yàn)榉磻?yīng)前蒸發(fā)氨氣比反應(yīng)后蒸發(fā)水分要容易得多，且蒸發(fā)氨氣后產(chǎn)生 的稀氨水，可返回制氨廠循環(huán)使用。其合成步驟為：
[0007] 1)在氣-液兩相合成裝置的反應(yīng)釜中加入乙二醛溶液；
[0008] 2)控制溫度和壓力，緩慢一次通入純乙醛、甲胺、氨氣；
[0009] 3)加畢升溫回流反應(yīng)一定時(shí)間；
[0010] 4)反應(yīng)完全后減壓蒸去水分，冷卻、結(jié)晶，過濾得到產(chǎn)品。
[0011] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：由于使用氣-液相法，將現(xiàn)有工藝的氨 水部分或全部改為氨氣，乙醛水溶液改為純乙醛，分離過程中水分蒸發(fā)量較現(xiàn)有工藝減少 50%左右，降低了 1，2-二甲基咪唑的生產(chǎn)成本，還能減少?gòu)U水排放，提高了產(chǎn)品收率。
【具體實(shí)施方式】
[0012] 根據(jù)下述實(shí)施例，可以更好地理解本發(fā)明。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，實(shí) 施例子所描述的具體的物料配比、工藝條件及其結(jié)果僅用于說明本發(fā)明，而不應(yīng)當(dāng)也不會(huì) 限制權(quán)利要求書中所詳細(xì)描述的本發(fā)明。
[0013] 實(shí)施例1 :
[0014]在自動(dòng)控溫的反應(yīng)釜中加入40%的乙二醛溶液72. 5克（0. 5mol)，在16°C帶攪拌、 0? IMPa條件下，緩慢依次通入純乙醛22克（0? 5mol)，40%甲胺38. 8g (0? 5mol)，氨氣34克 (2mol);加料完畢后，控溫80°C，回流反應(yīng)6小時(shí)；反應(yīng)完后減壓蒸餾除去水分，冷卻、結(jié)晶 得到產(chǎn)品。
[0015] 實(shí)施例2 :
[0016] 在自動(dòng)控溫的反應(yīng)釜中加入40%的乙二醛溶液72.5克（0.5111〇1)，在16°(：帶攪 拌、微負(fù)壓條件下，緩慢通入25 %氨水34克（0? 5mol)，純乙醛33克（0? 75mol)，40 %甲胺 38.8g(0.5mol)，氨氣8.5克（0.5mol);加料完畢后，控溫80°C，回流反應(yīng)6小時(shí)；反應(yīng)完后 減壓蒸餾除去水分，冷卻、結(jié)晶得到產(chǎn)品。
[0017] 實(shí)施例3:
[0018] 在自動(dòng)控溫的反應(yīng)釜中加入40%的乙二醛溶液72.5克（0.5111〇1)，在15°(：帶攪 拌、微負(fù)壓條件下，緩慢通入純乙醛22克（0? 5mol)，40%甲胺38. 8g(0. 5mol)，氨氣17克 (Imol);加料完畢后，控溫85°C，回流反應(yīng)6小時(shí)；反應(yīng)完后減壓蒸餾除去水分，冷卻、結(jié)晶 得到產(chǎn)品。 實(shí)施例1-3,由于使用氣-液相法，將現(xiàn)有工藝的氨水部分或全部改為氨氣，乙醛水溶 液改為純乙醛，分離過程中水分蒸發(fā)量較現(xiàn)有工藝減少50%左右，降低了 1，2-二甲基咪唑 的生產(chǎn)成本，還能減少?gòu)U水排放，提高了產(chǎn)品收率。 以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員 應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明 的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和 改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效 物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種1，2-二甲基咪唑的制備方法，其特征在于：合成路線如下：其合成步驟為： 1) 在氣-液兩相合成裝置的反應(yīng)釜中加入乙二醛溶液； 2) 控制溫度和壓力，緩慢一次通入純乙醛、甲胺、氨氣； 3) 加畢升溫回流反應(yīng)一定時(shí)間； 4) 反應(yīng)完全后減壓蒸去水分，冷卻、結(jié)晶，過濾得到產(chǎn)品。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，2-二甲基咪唑的制備方法，其特征在于：在通入底物的過 程中將壓力控制在微壓或微負(fù)壓狀態(tài)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，2-二甲基咪唑的制備方法，其特征在于：通入反應(yīng)釜的乙 醛為純乙醛而非乙醛溶液。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，2-二甲基咪唑的制備方法，其特征在于：通入反應(yīng)釜的是 氨氣，而不是氨水或者液氨。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的1，2-二甲基咪唑的制備方法，其特征在于：加完反應(yīng)底物 后，升溫至50-80°C反應(yīng)5-10h。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種制備1,2-二甲基咪唑的方法，涉及一種兩相合成1,2-二甲基咪唑的方法，尤其是涉及一種以甲胺、乙醛、乙二醛、氨為原料合成1,2-二甲基咪唑的方法。在反應(yīng)釜中先加入乙二醛溶液，控制一定溫度和壓力，依次通入純乙醛、甲胺、氨氣，升溫反應(yīng)一定時(shí)間；減壓蒸去大部分水分后冷卻結(jié)晶，過濾收集產(chǎn)品。該法全部或部分使用氨氣，乙醛水溶液改為純乙醛參加反應(yīng)，在提高產(chǎn)品收率的同時(shí)，也能達(dá)到降低能耗，減少?gòu)U氣或廢水排放的目的。
【IPC分類】C07D233/58
【公開號(hào)】CN105085403
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510184981
【發(fā)明人】蔣瑛倩
【申請(qǐng)人】常州展華機(jī)器人有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請(qǐng)日】2015年4月20日