一種咪唑啉的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種咪唑啉的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬材料在現(xiàn)代社會(huì)各行業(yè)中占有非常重要的地位，與此同時(shí)，金屬腐蝕現(xiàn)象如影隨形，遍及國(guó)民經(jīng)濟(jì)各個(gè)領(lǐng)域，危害十分嚴(yán)重。添加緩蝕劑是目前最普遍的一種防腐蝕方法，具有工藝簡(jiǎn)單、成本低廉、實(shí)用性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以大幅降低金屬設(shè)備的腐蝕速率，延長(zhǎng)設(shè)備使用壽命，節(jié)約能源和材料。
[0003]咪唑啉是一種常用的緩蝕劑，無(wú)毒、無(wú)刺激性氣味，對(duì)人體及周?chē)h(huán)境沒(méi)有危害，屬于環(huán)境友好型緩蝕劑。由于其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)，咪唑啉緩蝕劑對(duì)于碳鋼、合金鋼、黃銅、鋁、鋁合金等具有優(yōu)良的緩蝕性能，在硫酸、鹽酸、磷酸、檸檬酸等各種酸性介質(zhì)中均可起到良好的緩蝕作用，尤其對(duì)氏5、CO2腐蝕具有較好的抑制作用，因而在酸洗、水處理、石油工業(yè)、防銹包裝中具有廣泛的應(yīng)用。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，咪唑啉主要是由有機(jī)酸和多胺為原料通過(guò)縮合反應(yīng)制備的，所用溶劑主要是甲苯、二甲苯或二者的混合物，其存在目標(biāo)產(chǎn)物咪唑啉收率低的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種咪唑啉收率高且原料易回收的咪唑啉的制備方法。
[0006]為實(shí)現(xiàn)前述目的，本發(fā)明提供了一種咪唑啉的制備方法，該方法包括:
[0007](I)在二苯醚存在下，在酰胺化反應(yīng)條件下，將有機(jī)酸和多胺接觸；
[0008](2)將接觸得到的物料中的酰胺產(chǎn)物進(jìn)行關(guān)環(huán)脫水縮合。
[0009]本發(fā)明的方法，咪唑啉合成收率高，操作簡(jiǎn)單，安全性高，反應(yīng)結(jié)束后可進(jìn)行減壓蒸餾回收原料。
[0010]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)將在隨后的【具體實(shí)施方式】部分予以詳細(xì)說(shuō)明。
【具體實(shí)施方式】
[0011]以下對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0012]本發(fā)明提供了一種咪唑啉的制備方法，該方法包括:
[0013](I)在二苯醚存在下，在酰胺化反應(yīng)條件下，將有機(jī)酸和多胺接觸；
[0014](2)將接觸得到的物料中的酰胺產(chǎn)物進(jìn)行關(guān)環(huán)脫水縮合。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選步驟(I)中，二苯醚的用量為液相總量的20-70重量％，更優(yōu)選為40-60重量％。如此可以提高咪唑啉的合成收率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選步驟⑴中，有機(jī)酸與多胺的摩爾比為1: (1-3)，優(yōu)選為1: (1.2-1.8)，更優(yōu)選為 1:1.5。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，步驟(I)中所述酰胺化反應(yīng)條件的可選范圍較寬，可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，例如酰胺化反應(yīng)的催化劑可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，針對(duì)本發(fā)明，優(yōu)選催化劑為三氧化二鋁，更優(yōu)選催化劑的用量為液相總量的0.5-3重量％。
[0018]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選步驟⑴中，酰胺化反應(yīng)條件包括:溫度為140-180°C。
[0019]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)步驟(I)接觸的時(shí)間無(wú)特殊要求，一般以脫水量來(lái)判定酰胺化反應(yīng)結(jié)束與否，在具體應(yīng)用過(guò)程中，反應(yīng)至脫水量達(dá)到化學(xué)計(jì)量為止即可結(jié)束酰胺化反應(yīng)。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選步驟(2)中，關(guān)環(huán)脫水縮合的條件包括:溫度為200-240°C。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，對(duì)步驟(2)關(guān)環(huán)脫水縮合的時(shí)間無(wú)特殊要求，一般以脫水量來(lái)判定關(guān)環(huán)脫水縮合結(jié)束與否，在具體應(yīng)用過(guò)程中，脫水量達(dá)到化學(xué)計(jì)量為止即可結(jié)束該步驟。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，所述有機(jī)酸的種類(lèi)的可選范圍較寬，其可以為本領(lǐng)域的常規(guī)選擇，針對(duì)本發(fā)明，優(yōu)選所述有機(jī)酸為脂肪酸、芳香酸和環(huán)烷酸中的一種或多種，更優(yōu)選所述有機(jī)酸為C6-C20的脂肪酸、C7-C20的芳香酸、C6-C20的環(huán)烷酸等，具體地，優(yōu)選為己酸、辛酸、癸酸、月桂酸、豆蘧酸、棕櫚酸、硬脂酸、油酸、亞油酸、棕櫚油酸、花生酸、苯甲酸、苯乙酸、肉桂酸、環(huán)烷酸、松香酸、椰子油酸和妥爾油酸中的一種或多種；在本發(fā)明的實(shí)施例中示例性的說(shuō)明了采用油酸、肉桂酸作為有機(jī)酸制備咪唑啉的方法，但本發(fā)明絕不局限于此。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，所述多胺的種類(lèi)的可選范圍較寬，針對(duì)本發(fā)明，優(yōu)選所述多胺為C2-C20的多胺，更優(yōu)選所述多胺為乙二胺、己二胺、羥乙基乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺、五乙烯六胺、六乙烯七胺、七乙烯八胺、八乙烯九胺和九乙烯十胺中的一種或多種；在本發(fā)明的實(shí)施例中示例性的說(shuō)明了采用二乙烯三胺、三乙烯四胺作為多胺制備咪唑啉的方法,但本發(fā)明絕不局限于此。
[0024]本發(fā)明中，若制備的咪唑啉欲用于油溶性環(huán)境，則二苯醚可不必除去，且二苯醚為惰性溶劑，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成影響；而若制備的咪唑啉欲用于水溶性環(huán)境，則制備過(guò)程中還需進(jìn)一步進(jìn)行水溶性改性，水溶性改性可以按照本領(lǐng)域的常規(guī)方法進(jìn)行，本發(fā)明對(duì)此無(wú)特殊要求，在此不詳細(xì)描述。
[0025]根據(jù)本發(fā)明，依據(jù)需要，該方法還包括:將步驟(2)關(guān)環(huán)脫水縮合的產(chǎn)物進(jìn)行減壓蒸餾回收二苯醚。
[0026]應(yīng)當(dāng)理解的是，此處所描述的【具體實(shí)施方式】?jī)H用于說(shuō)明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明不局限于此。
[0027]實(shí)施例1
[0028]將油酸(14.12g，0.05mol)、二乙烯三胺(7.73g，0.075mol)、二苯醚(16g)依次加入至10mL三口瓶中，裝好攪拌、溫度計(jì)、油水分離器及冷凝管，常壓0.1MPa下加熱至175°C進(jìn)行酰胺化反應(yīng)，約2h后達(dá)到化學(xué)計(jì)量出水量0.9mL,再升溫至220°C進(jìn)行關(guān)環(huán)脫水縮合反應(yīng)，約2h后達(dá)到總化學(xué)計(jì)量出水量1.8mL,此時(shí)即合成得到油溶性的油酸咪唑啉緩蝕劑，收率約82%。質(zhì)譜分析(EI)結(jié)果表明，282.3處的油酸分子離子峰基本消失，而在349.3處出現(xiàn)強(qiáng)峰，為油酸咪唑啉的分子離子峰，在367.3處僅出現(xiàn)弱峰，為油酸酰胺化中間體的分子離子峰。紅外分析(IR)結(jié)果表明,在1710cm 1處油酸羧基的特征峰消失,在1600cm 1處有很強(qiáng)的咪唑啉環(huán)的特征峰，而酰胺化中間體在1640cm 1和1550cm 1處的特征峰強(qiáng)度很弱。這些數(shù)據(jù)表明，大部分原料經(jīng)酰胺化和關(guān)環(huán)后形成了油酸咪唑啉，僅有少量酰胺化中間體未發(fā)生關(guān)環(huán)反應(yīng)。