CN113087676A - 一种用于制备高纯度1h-1,2,3-三氮唑的方法 - Google Patents
一种用于制备高纯度1h-1,2,3-三氮唑的方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及1H‑1,2,3‑三氮唑技术领域，且公开了一种用于制备高纯度1H‑1,2,3‑三氮唑的方法，包括以下步骤：S1、获取原料；S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理；S3、保温脱除两个羧基至反应结束；S4、降温处理，降温后用活性炭进行脱色；S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H‑1,2,3‑三氮唑。本发明与背景技术相比,一是用DMF替代有毒有害的溶剂，加入催化量的氧化铜在较低温度下脱羧的工艺过程,实现了绿色化生产；二是该方法能耗省生产过程简单、安全可靠；三是产率高,选择性好,副产物少,产品纯度高,取得了意想不到的技术效果、经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及1H-1,2,3-三氮唑技术领域，具体为一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法。
背景技术
1H-1,2,3-三氮唑是一种很重要的医药中间体，它是合成抗生素侧链的连接物,又是许多抗生素(如β-内酰胺类抗生素)不可缺少的中间体。用于药物、杀菌剂等领域，合成多种复杂的化合物。
目前大多数1H-1,2,3-三氮唑的合成方法有：
1、以苯并三氮唑为原料,以高锰酸钾为氧化剂,水为溶剂在105℃下氧化以66.7％的收率制得1,2,3-三氮唑-4,5-二羧酸,然后微波脱羧制得1H-1,2,3-三氮唑,总收率达到64.7％；
2、3.0g 1,2,3三氮唑-4,5-二羧酸的50mL三甲苯溶液中，升温至157C,TLC监测,待反应6h后冷却至室温过滤,滤饼用三甲苯洗涤3次,合并三甲苯,减压分馏后得无色液体0.86g(收率65％),冷冻后得白色固体产品1H-1,2,3-三氮唑。
合成1H-1,2,3-三氮唑还有多种方法，都与上述方法一样存在反应温度高工艺危险，反应时间长,绿色环保问题无法解决。由于近十年来对环保的要求越来越严,迫切需要-种高效率和环境友好的生产方法来代替原有的生产工艺。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料；
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑。
优选的，S1中的原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
优选的，S2中的溶剂为DMF。
优选的，S2中的催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.1％-0.5％。
优选的，S2中原料与溶剂比例为：1：1-10。
优选的，S2中升高的温度为100℃-125℃，反应时间为3-4h。
优选的，S4中降温的温度为50℃-60℃。
优选的，S5中蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为75℃-80℃，压力为300pa，母液温度为98℃。
优选的，S2中催化剂投加量为原料量的1％-10％。
本发明提供了一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法。具备以下有益效果：
(1)、本发明与背景技术相比,一是用DMF替代有毒有害的溶剂，加入催化量的氧化铜在较低温度下脱羧的工艺过程,实现了绿色化生产；二是该方法能耗省生产过程简单、安全可靠；三是产率高,选择性好,副产物少,产品纯度高,取得了意想不到的技术效果、经济效益和社会效益。
具体实施方式
下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.1％，原料与溶剂比例为：1：1，升高的温度为100℃，反应时间为3h，催化剂投加量为原料量的1％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为50℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为75℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：96.8％，纯度99.5％。
实施例二：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.1％，原料与溶剂比例为：1：2，升高的温度为105℃，反应时间为3h，催化剂投加量为原料量的2％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为52℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为76℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：97％，纯度99.6％。
实施例三：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.2％，原料与溶剂比例为：1：3，升高的温度为105℃，反应时间为3h，催化剂投加量为原料量的3％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为53℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为77℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：96.9％，纯度99.6％。
实施例四：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.2％，原料与溶剂比例为：1：4，升高的温度为107℃，反应时间为3.5h，催化剂投加量为原料量的4％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为54℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为77℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：96％，纯度99.5％。
实施例五：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.3％，原料与溶剂比例为：1：5，升高的温度为108℃，反应时间为3.5h，催化剂投加量为原料量的5％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为55℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为78℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：97.1％，纯度99.7％。
实施例六：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为3％，原料与溶剂比例为：1：6，升高的温度为110℃，反应时间为3.5h，催化剂投加量为原料量的6％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为56℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为77℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：97.7％，纯度99.6％。
实施例七：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.3％，原料与溶剂比例为：1：7，升高的温度为115℃，反应时间为3.5h，催化剂投加量为原料量的7％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为57℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为78℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：95％，纯度99.7％。
实施例八：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.4％，原料与溶剂比例为：1：8，升高的温度为120℃，反应时间为4h，催化剂投加量为原料量的8％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为58℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为78℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：96.3％，纯度99.6％。
实施例九：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.5％，原料与溶剂比例为：1：9，升高的温度为123℃，反应时间为4h，催化剂投加量为原料量的9％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为59℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为79℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：96.5％，纯度99.7％。
实施例十：
一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，包括以下步骤：
S1、获取原料,原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理，溶剂为DMF，催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.5％，原料与溶剂比例为：1：10，升高的温度为125℃，反应时间为4h，催化剂投加量为原料量的10％；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温的温度为60℃，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑，蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为80℃，压力为300pa，母液温度为98℃，收率：97.7％，纯度99.7％。
综上可得，本发明与背景技术相比,一是用DMF替代有毒有害的溶剂，加入催化量的氧化铜在较低温度下脱羧的工艺过程,实现了绿色化生产；二是该方法能耗省生产过程简单、安全可靠；三是产率高,选择性好,副产物少,产品纯度高,取得了意想不到的技术效果、经济效益和社会效益。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (9)
1.一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：包括以下步骤：
S1、获取原料；
S2、将S1中获取的原料放入溶剂和催化剂进行搅拌升温处理；
S3、保温脱除两个羧基至反应结束；
S4、降温处理，降温后用活性炭进行脱色；
S5、脱完色之后过滤活性炭，过滤后的母液用精馏塔进行脱水和提纯得到1H-1,2,3-三氮唑。
2.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S1中的原料为1H1,2,3-三氮唑-4，5-二羧酸。
3.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S2中的溶剂为DMF。
4.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S2中的催化剂为氧化铜，催化剂的投加量为0.1％-0.5％。
5.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：所S2中原料与溶剂比例为：1：1-10。
6.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S2中升高的温度为100℃-125℃，反应时间为3-4h。
7.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S4中降温的温度为50℃-60℃。
8.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S5中蒸馏塔为填料塔，蒸馏头温度为75℃-80℃，压力为300pa，母液温度为98℃。
9.根据权利要求1所述的一种用于制备高纯度1H-1,2,3-三氮唑的方法，其特征在于：S2中催化剂投加量为原料量的1％-10％。
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