[發明專利]一種N-甲基咪唑的連續化制備方法

在審

• 申請號: 201610181460.8
• 申請日: 2016-03-28
• 公開（公告）號: CN105732508A
• 公開（公告）日: 2016-07-06
• 發明（設計）人: 顧正桂;黃鑫
• 申請（專利權）人: 南京師范大學
• 主分類號: C07D233/58
• 分類號: C07D233/58
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 韓朝暉

技術領域

本發明涉及一種N-甲基咪唑的制備方法，特別涉及一種N-甲基咪唑的連續化制備方法。

背景技術

N-甲基咪唑是合成醫藥中間體的重要原料，用于制備洛沙坦、硝唑芬酮、1-甲基咪唑-5-甲酰氯鹽酸鹽及鹽酸萘甲咪唑等；在農藥領域中，被廣泛的用于合成殺菌劑以及植物促生長劑，例如：N-甲基咪唑作為陽離子母體發生季銨化反應合成咪唑類的離子液體；此外N-甲基咪唑還被用于環氧樹脂等其他樹脂的固化劑、膠黏劑等；N-甲基咪唑在澆注與玻璃鋼領域也有著很大的應用。

目前，關于N-甲基咪唑的制備方法研究主要集中于1,2-二羰基化合物合成法、VanLeusen合成法、Phillips合成法、Wohl-Marckwald合成法、Witting合成法及N-甲基化合成法6種方式。醛與氨的縮合成環反應應用十分廣泛，但目前生產N-甲基咪唑仍以傳統的間歇反應釜和蒸餾為主，反應過程為多步滴加原料、間隙釜式反應，反應周期長達24-36小時左右、一次反應乙二醛轉化率僅為59％左右，生產過程會產生較多的焦狀廢液和廢水。總之，釜式液相反應制備N-甲基咪唑，工序多、周期長、收率低及能耗大。

發明內容

本發明的目的是克服傳統方法的不足，提供一種新的N-甲基咪唑的連續化制備方法，其制備方法以Hβ分子篩為催化劑，采用管式反應器與減壓側線精餾塔結合連續化進行混氨和混醛的氣相催化反應制備N-甲基咪唑，乙二醛轉化率達可達到97.07％以上，N-甲基咪唑的純度可達到99.0％以上，混氨和混醛可循環使用。

完成上述發明目的，本發明采用如下技術方案：

一種N-甲基咪唑的連續化制備方法，其特征在于，以Hβ分子篩為催化劑，在管式反應器中，含有氨水與甲胺的混氨，和含有甲醛與乙二醛的混醛進行氣相催化反應，所得反應產物經精餾分離得到N-甲基咪唑。

所述方法的具體步驟是：

(1)在管式反應器中加入Hβ分子篩催化劑，將原料混氨和混醛加熱汽化之后連續通入管式反應器中，氣相催化反應生成的混合氣體經冷凝后得到N-甲基咪唑粗產品；

(2)步驟(1)得到的N-甲基咪唑粗產品加入減壓側線精餾塔精餾分離，控制減壓側線精餾塔壓力為0.20MPa，減壓側線精餾塔側線出料為含量≥99.0wt％的N-甲基咪唑，減壓側線精餾塔塔頂得到純度在99.0wt％以上的水，減壓側線精餾塔塔底出料為含有微量N-甲基咪唑的高沸點混合物；

(3)將減壓側線精餾塔塔頂得到的純度在99.0wt％以上的水加入精餾塔，經精餾分離，精餾塔塔頂得到混氨和混醛的水溶液作為原料循環使用，精餾塔塔底出料為水。

所述方法中，混氨中氨水與甲胺的質量比為0.5-0.6：1，混醛中甲醛與乙二醛的質量比為0.5-0.7：1，混氨與混醛的質量比為0.8-1：1。

優選的：所述方法中，混氨與混醛的質量比為0.89：1時，混氨中氨水與甲胺的質量比為0.53:1；混醛中甲醛與乙二醛的質量比為0.62：1。

所述方法中，氣相催化反應的壓力為0.15-0.35Mpa，反應溫度為110-130℃，空速為1.01-1.25。

所述方法中，減壓側線精餾塔的壓力為0.020MPa，塔頂溫度(℃)為81.3-82.7℃，側線溫度(℃)為121.3-122.7℃，塔底溫度(℃)為166.4-169.2℃，回流比為1-2。

所述方法中，精餾塔的壓力為0.1013MPa，塔頂溫度(℃)為71.5-72.6℃，塔底溫度(℃)為102.1-104.7℃，回流比為2。

減壓側線精餾塔塔頂得到純度在99.0wt％以上的水經精餾回收，精餾塔塔頂得到混氨與混醛含量≥52.1wt％的水溶液循環使用，精餾塔塔底得到的水，其純度≥99.92wt％。

優選地，所述Hβ分子篩的目數為60-80目。

有益效果：本發明的N-甲基咪唑的制備方法可連續化操作，乙二醛轉化率達可達到97.07％以上，N-甲基咪唑的純度可達到99.0％以上，回收的混氨和混醛可循環使用；所述方法工藝流程簡單，與現有技術相比，甲醛用量降低了27.0％、甲胺用量降低了21.0％、氨水用量降低了32.0％，而且產生的廢水顯著減少。

下面結合具體實施例對本發明進行詳細描述。本發明的保護范圍并不以具體實施方式為限，而是由權利要求加以限定。

附圖說明

圖1為一種N-甲基咪唑的連續化制備方法的工藝流程圖。