CN107935937A - 一种制备苯并咪唑酮的方法 - Google Patents

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侯利国
李保铃
殷福东
孙蒂
王磊
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    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D235/00—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings
    • C07D235/02—Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, condensed with other rings condensed with carbocyclic rings or ring systems
    • C07D235/04—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles
    • C07D235/24—Benzimidazoles; Hydrogenated benzimidazoles with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached in position 2
    • C07D235/26—Oxygen atoms

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Abstract

本发明涉及一种制备苯并咪唑酮的方法，邻苯二胺与尿素在水中及碱性条件下，发生环合反应；反应结束后，蒸出部分溶剂水，之后降至室温，过滤，干燥得苯并咪唑酮；反应母液套用。本发明使用尿素做环合剂，产生的副产物易于吸收利用，不产生废水；实现反应物料在均相反应体系中进行，反应物料充分混合；反应温度恒定，反应易于控制；溶剂水多次套用，实现了绿色化合成，产品收率达到99％，纯度达到99.0％。

Description

一种制备苯并咪唑酮的方法
技术领域
本发明属于化工中间体制备领域，具体涉及一种制备苯并咪唑酮的方法。
背景技术
苯并咪唑酮是重要的有机中间体，尤其是应用于医药、颜料和农药等领域。
J.Am.Chem.Soc.80,1657(1958)公开的文献中，提供了一种用邻苯二胺和光气反应制备苯并咪唑酮的方法。但此方法所使用的光气有高度的危险性，另外反应生成的副产物氯化氢对设备有很强的腐蚀性。
US-4138568中，邻苯二胺类化合物与尿素及尿素衍生物在水不溶性有机溶剂中反应，其中温度在100℃至200℃，得到苯并咪唑酮，然后要经过复杂的提纯过程，溶剂消耗大，产生大量废液。
DE2052026中，采用水作为反应介质，邻苯二胺与尿素缩合，在加压条件下收率可达到96％。
US-4269989和中国期刊《化学与生物工程》2003年增刊5-乙酰乙酰基氨基苯并咪唑酮的合成新方法中，公开了一种在水中邻苯二胺和尿素反应合成苯并咪唑酮的方法。此方法温度在90℃至120℃，利用酸调节控制pH在4至9，制备苯并咪唑酮，由于反应不稳定，导致收率、产品质量不稳定，且大量的废水导致污染环境。
总结来讲，现有制备苯并咪唑酮的方法通常存在以下缺点：
1、光气有高度的危险性，反应副产物氯化氢腐蚀设备严重，不宜工业化生产；
2、使用的有机溶剂对人体伤害大，并且过程复杂伴有大量废液；
3、以水为溶剂的则是加压或调酸，加压工艺危险性大，收率略低，调酸产生大量无机盐，并且反应不稳定，产品收率、质量不稳定。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简便、高收率、高纯度的制备苯并咪唑酮的方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种制备苯并咪唑酮的方法，包括以下步骤：
1)邻苯二胺与尿素在溶剂及添加碱性调节剂条件下，发生环合反应；
2)反应结束后，蒸出部分溶剂，降至室温，过滤，干燥得苯并咪唑酮；其中的副产物氨气用水吸收，母液及蒸出水套用。
具体地，所述步骤1)中的尿素与邻苯二胺的投料质量比为1.3-1.0：1。
具体地，所述步骤1)中碱性调节剂为氢氧化钠、水合肼或碳酸钠中的一种或多种；碱性调节剂与溶剂的投料质量比为0.02-0.07：1，调节pH在8-11之间。
具体地，所述步骤1)中溶剂为水，溶剂水与邻苯二胺投料质量比为1-3：1。
具体地，所述步骤1)中环合反应的反应温度为100-110℃，反应时间为4-10小时。
具体地，所述步骤2)中蒸出溶剂的量为溶剂投料质量的30-70％。
本发明中制备苯并咪唑酮的化学反应式如下：
本发明选用尿素与邻苯二胺反应制备苯并咪唑酮，使用尿素做环合剂，产生的副产物易于吸收利用；加入碱性调节剂，能够有效的降低溶于溶剂中的氨气，促进反应进行，而且碱性环境中可以有效抑制邻苯二胺的氧化，减少副反应，反应后的母液还可以循环套用，无需多次添加碱性调节剂，使用较少的物料，节约物料成本；实现反应物料在均相反应体系中进行，反应物料充分混合；溶剂水多次套用，实现了绿色化合成，产品收率达99％，纯度大于99.0％。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范围之内。
实施例1
在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入100g尿素、100g邻苯二胺、200g水和10g碱性溶剂，pH值为11，开启搅拌继续升温至105℃，反应保温反应4小时。反应毕，蒸馏出100g水，降至室温，过滤，水洗涤，干燥得到白色产品，产率99.6％，纯度99.5％。母液循环套用，套用4次后得到的产品产率及纯度如下表：
套用次数 产率(％) 纯度(％)
1 99.5 99.4
2 99.2 99.5
3 99.3 99.3
4 99.4 99.1
从上表可以看出，母液套用对产品的纯度和产率影响很小。溶剂可以多次直接套用。
实施例2
在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入130g尿素、100g邻苯二胺、300g水和6g碱性溶剂，pH值为9，开启搅拌继续升温至110℃，反应保温反应8小时。反应毕，蒸馏出210g水，降至室温，过滤，水洗涤，干燥得到白色产品，产率99.3％，纯度99.4％。
实施例3
在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入120g尿素、100g邻苯二胺、100g水和7g碱性溶剂，pH值为10，开启搅拌继续升温至100℃，反应保温反应10小时。反应毕，蒸馏出30g水，降至室温，过滤，水洗涤，干燥得到白色产品，产率99.2％，纯度99.5％。
实施例4
在装有电动搅拌、回流冷凝管和温度计的1000ml三口烧瓶中，加入110g尿素、100g邻苯二胺、300g水和9g碱性溶剂，pH值为8，开启搅拌继续升温至102℃，反应保温反应6小时。反应毕，蒸馏出150g水，降至室温，过滤，水洗涤，干燥得到白色产品，产率99.3％，纯度99.1％。

Claims (6)

1.一种制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)邻苯二胺与尿素在溶剂及添加碱性调节剂条件下，发生环合反应；
2)反应结束后，蒸出部分溶剂，降至室温，过滤，干燥得苯并咪唑酮；其中的副产物氨气用水吸收，母液及蒸出水套用。
2.如权利要求1所述的制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述步骤1)中的尿素与邻苯二胺的投料质量比为1.3-1.0：1。
3.如权利要求1所述的制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述步骤1)中碱性调节剂为氢氧化钠、水合肼或碳酸钠中的一种或多种；碱性调节剂与溶剂的投料质量比为0.02-0.07：1，调节pH在8-11之间。
4.如权利要求1所述的制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述步骤1)中溶剂为水，溶剂水与邻苯二胺投料质量比为1-3：1。
5.如权利要求1所述的制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述步骤1)中环合反应的反应温度为100-110℃，反应时间为4-10小时。
6.如权利要求1所述的制备苯并咪唑酮的方法，其特征在于，所述步骤2)中蒸出溶剂的量为溶剂投料质量的30-70％。
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