[發明專利]制備咔唑以及乙烯基咔唑的方法

在審

• 申請號: 201210255024.2
• 申請日: 2012-07-23
• 公開（公告）號: CN103570606A
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發明（設計）人: 金伊男
• 申請（專利權）人: 上海永鴻實業集團化學科技有限公司
• 主分類號: C07D209/86
• 分類號: C07D209/86
• 代理公司: 上海新天專利代理有限公司 31213
• 代理人: 田申榮

技術領域

本發明涉及一種有機合成方法，尤其涉及一種咔唑及其衍生物的制備方法。

背景技術

咔唑又稱亞氨基二亞苯、二苯并吡咯、9-氮雜芴，可用于制備染料、潤滑劑、抗氧化劑、炸藥、殺蟲劑、植物生長素、發光材料、消炎藥、治療腫瘤和心臟病的藥物等，是煤焦油中最具經濟價值的成分之一，世界上90%的咔唑從煤焦油中提取。

煤焦油中含有大量的蒽、菲等芳香烴及其衍生物，目前國外分離蒽和咔唑的方法主要有：1）精餾法，利用蒽、菲和咔唑沸點差異較大的特點進行分離，但是蒽、菲和咔唑均為高沸點化合物，受熱后很容易結焦，同時能耗大、設備成本高；2）鉀熔法，利用咔唑的鉀熔物不溶于油類而形成沉淀的特點，將粗蒽熔融后加入苛性鉀，咔唑鉀熔物水解分離，但是該方法消耗大量的堿，成本過高，而且廢液產生量大，環境污染嚴重，同時對設備要求高。

國內咔唑的生產主要采用溶劑洗滌的方法，通過蒽、菲和咔唑在溶劑中溶解度的不同進行分離，但是該方法洗滌需要很多次洗滌，甚至高達十幾次，而純度卻只有93%左右，如果制備高純度咔唑，還需要配合蒸升技術。該方法溶劑消耗量大，收率低。

隨著材料、醫藥等行業的快速發展，咔唑需求量逐年上升，對咔唑的純度要求也越來越高，高純度咔唑的制備非常重要。

專利CN102363608A公開了一種從粗蒽原料中提取高純度咔唑的方法，以二甲苯、DMF、氯苯等溶劑分別進行多次溶解——結晶過程，分離出高純度的咔唑。專利CN101302187B公開了一種從粗蒽原料中提純蒽和咔唑的方法，用丙酮、氯仿、甲苯、二甲苯、三甲苯等溶劑洗滌后進行精餾，和進一步精洗滌制備高純度咔唑。專利CN10199341A公開了一種咔唑生成工藝，包括多次結晶和精餾過程。上述專利技術也涉及到精餾、洗滌等方法，依然存在著上述的問題。

布赫爾（Bucherer）反應是一種通過化學合成制備咔唑類化合物的方法，以亞硫酸氫鈉為催化劑，通過環上羥基活化，使3號位帶正點，從而-SO₃Na基團取代到環上，羥基位置被氨基取代后，-SO₃Na基團可以脫除從而形成雙鍵，對反應物要求較高，而且反應產率低。

發明內容

針對目前咔唑生成成本高、純度低的問題，本發明提供了一種通過化學合成生產制備咔唑及其衍生物的方法。

因此，本發明的第一個目的是提供一種制備咔唑及其衍生物的方法。

本發明所述制備咔唑及咔唑衍生物的方法，步驟包括：

步驟1，以結構式（I）所示苯肼衍生物與結構式（II）所示環己酮衍生物為原料，在有機羧酸存在條件下加熱回流反應；

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（I）??????????????????????????????????（II）

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（III）??????????????????????????????????（IV）

步驟2，冷卻反應體系，將析出的固體收集、純化制得結構式（III）所示的中間體A；

步驟3，鈀碳催化劑催化中間體A進行脫氫反應，制備得到結構式（IV）所示的咔唑衍生物；

其中，R¹和R²分別獨立地選自H、脂肪烴基、芳香烴基中的任意一種。

本發明第二個目的是提供一種制備含烯烴基的咔唑衍生物的方法，在步驟1~3的基礎上，還包括：

步驟4，結構式（IV）所示的咔唑衍生物與反應得到結構式（V）所示咔唑衍生物，

（V）

其中，R³選自H、脂肪烴基、芳香烴基中的任意一種。

本發明上述方法中，R¹、R²、R³分別獨立地優選為H、C1~C5的烷基、C1~C5的烯烴基、C6~C10的芳香基或烷基取代芳香基。

苯肼衍生物中，R¹可以是對位取代、鄰位取代或間位取代。

環己酮衍生物中，R²可以是對位取代、鄰位取代或間位取代。

并且應當理解的是，苯肼衍生物和環己酮衍生物，可以分別含有一個或多個R¹和R²取代基。