CN109627219A - 一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法 - Google Patents

一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法 Download PDF

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朱子林
姚涌
徐慧林
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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

一种5‑氨基‑6‑甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于依次包括如下步骤：步骤一，将3,4‑二氨基甲苯与尿素在溶剂中回流，然后缩合反应得到5‑甲基苯并咪唑酮；步骤二，将5‑甲基苯并咪唑酮进行硝化，得到5‑硝基‑6‑甲基苯并咪唑酮；步骤三，将5‑硝基‑6‑甲基苯并咪唑酮还原得到目标化合物5‑氨基‑6‑甲基苯并咪唑酮。本发明在步骤一中缩合温度为120‑140℃。将步骤一的反应过程中产生的尾气通往锅炉炉膛焚烧。本发明采用1,2‑二甲苯、乙苯、1,3‑二甲苯、1,4‑二甲苯、混合二甲苯体系进行缩合，收率高达99％，更加环保；可以大幅减少废水中的氨氮；本发明的缩合、硝化、还原的收率都相比其他方法要高很多，综合收率达到90％‑92％。

Description

一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法
技术领域
本发明属于化合物制备方法技术领域，具体涉及一种精细化工中间体的制备方法。
背景技术
5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮是用于合成颜料橙64的重要颜料中间体，目前有德国巴斯夫(原汽巴精化)生产，但是技术并没有公开，目前位置能查到的文献比较少，即使有一些文件也都是一些实验室试验的文献，没有工业化生产的具体技术介绍。可以查到的相关文献有：CN1675185，该专利介绍了5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的合成方法，在戊醇中先进行环合，再硝化还原，产品收率非常低；US 6087480专利采用的是5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮为原料进行还原，而该原料市场上也没有，只能自己合成，并且没有介绍具体的合成方法；CN101863840A较为具体的介绍了5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的合成方法，但是其采用实验室的方法，环合收率98.5％；过程中硝化时采用稀硝酸硝化，产生大量的硝酸废水，难以处理；还原方法只有采用钯碳加氢还原才能获得较高收率91.8％，并且用DMF做溶剂，必须采用减压精馏进行回收。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于依次包括如下步骤：
步骤一,将3,4-二氨基甲苯与尿素在溶剂中回流，然后缩合反应得到5-甲基苯并咪唑酮；
步骤二，将5-甲基苯并咪唑酮在醋酸体系、氯苯体系、稀硝酸体系中进行硝化，得到5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮；
步骤三，将5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮还原得到目标化合物5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮。
所述步骤一中所用缩合剂为1,2-二甲苯、乙苯、1,3-二甲苯、1,4-二甲苯、混合二甲苯，缩合温度为120-140℃。
所述步骤一中回流后用分水器去除原料中含有的少量水分。
将所述步骤一反应过程中产生的尾气通往锅炉炉膛焚烧。
所述步骤二中硝化溶剂采用可回收的醋酸或氯苯，硝化温度为40-80℃。
所述步骤三所用的还原方式为用镍做催化剂加氢还原。
所述步骤三采用的溶剂体系为甲醇-水体系，甲醇浓度为30-90％。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采用1,2-二甲苯、乙苯、1,3-二甲苯、1,4-二甲苯、混合二甲苯体系进行缩合，收率高达99％，气味相对于二氯苯较小，并且产物中不含多氯苯残留，更加环保；
2.缩合反应前先进行分水处理，可以迅速升高温度，可以大幅度提升尿素聚合、分解副反应，3，4-二氨基甲苯与尿素的比例为1：1.05-1：1.20，可以大幅减少废水中的氨氮；
3.传统工艺中是用水吸收尾气中的氨气，吸收过的氨水因为含有有机残留，很难进行使用，本发明中将尾气中的氨气和二甲苯的不凝气通往锅炉焚烧，燃烧产物为氮气、二氧化碳，非常环保；
4.在醋酸体系中进行硝化，溶剂可以回收，避免了以往方法中使用稀硝酸硝化而产生的大量硝酸废水，进而难以处理的情况。并且在醋酸体系中进行硝化的收率可以高达99％；
5.在甲醇体系中进行还原，甲醇浓度要求很低，为30％-90％，可以降低成本，反应较容易，溶剂回收简单，产品在水中不溶，很容易析出，收率高达92％-94％；
6.本发明中缩合、硝化、还原的收率都相比其他方法要高很多，综合收率达到90％-92％。
具体实施方式
以下给出具体的实施例，对本发明作进一步说明。
取3，4-二氨基甲苯500KG，加入3000升反应釜中，加入尿素245KG，加入混合二甲苯1500升，升温回流，用分水器分出物料中的水分，在120℃下缩合开始进行，当温度达到138℃以后反应结束，反应过程中保持尾气管道畅通，将尾气通往锅炉炉膛进行燃烧。反应结束后，用泵往反应釜内注水500升，然后在反应釜中利用共沸进行蒸馏回收二甲苯，蒸馏结束后补水搅拌，压滤后，得5-甲基苯并咪唑酮的滤饼(折干600KG)，收率为99％；
将滤饼加入6300升的反应釜中，加入醋酸3000升，升温至60℃，滴加硝酸310KG，滴加时间为半小时，期间反应釜通入冷却水并控制温度在60-80℃。滴加结束后，继续搅拌30分钟，然后压滤，收集滤液，滤液套用若干次以后，回收醋酸。滤饼经洗涤至中性后收集得到5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮(折干775KG)，收率为99.05％；
将5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮加入到8000升的压力釜中，加入甲醇4000升，加入镍催化剂20KG，用氮气置换5次，升温至60-80℃然后通入氢气，维持压力在1.0-3.0MPA之间，2小时后取样检测还原完成度，反应结束以后，过滤回收催化剂，滤液收集蒸馏回收甲醇，蒸馏结束后，将温度降至室温，产品5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮在水中析出，压滤，洗涤烘干后得到成品612KG，收率为93.5％。
综上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本发明的权利要求范围内。

Claims (7)

1.一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于依次包括如下步骤：
步骤一,将3,4-二氨基甲苯与尿素在溶剂中回流，然后缩合反应得到5-甲基苯并咪唑酮；
步骤二，将5-甲基苯并咪唑酮在醋酸体系、氯苯体系、稀硝酸体系中进行硝化，得到5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮；
步骤三，将5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮还原得到目标化合物5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮。
2.根据权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于：所述步骤一中所用的缩合剂为1,2-二甲苯、乙苯、1,3-二甲苯、1,4-二甲苯、混合二甲苯，缩合温度为120-140℃。
3.根据权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于：所述步骤一中回流后用分水器去除原料中含有的少量水分。
4.根据权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于：将所述步骤一反应过程中产生的尾气通往锅炉炉膛焚烧。
5.根据权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于：所述步骤二中硝化溶剂采用可回收的醋酸或氯苯，硝化温度为40-80℃。
6.根据权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于：所述步骤三所用的还原方式为用镍做催化剂加氢还原。
7.根据权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的生产方法，其特征在于：所述步骤三采用的溶剂体系为甲醇-水体系，甲醇浓度为30-90％。
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