專利名稱：一種羧基苯并三氮唑的合成工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及新型的銅緩蝕劑的合成，具體的說是涉及一種羧基苯并三氮唑的合成工藝。
背景技術(shù)：
從20世紀(jì)50年代以來，苯并三氮唑(BTA)作為銅及其合金的特效緩蝕劑在工業(yè)上得到廣泛地應(yīng)用，為提高BTA對多種金屬及各種介質(zhì)(酸，堿，鹽)的緩蝕效果，BTA及其衍生物應(yīng)用開發(fā)工作一直得到關(guān)注。羧基苯并三氮唑作為苯并三氮唑的一種衍生物，據(jù)文獻(xiàn)(V.Otieno-Alego，N.Huynh，T.Notoya，et al.Inhibitive effect of 4-and 5-carboxybenzotriazole on copper corrosionin acidic sulphate and hydrogen sulphide solutions[J].Corrosion Science，1999，41685-697)報(bào)道5-羧基苯并三氮唑在酸性(Ph＝O)硫酸鈉介質(zhì)中的緩蝕效果明顯的優(yōu)于苯并三氮唑。另外，羧基苯并三氮唑還應(yīng)用于熱致變色抑制劑、感光材料成色劑DIR一類二當(dāng)量基團(tuán)、油墨添加物、吸收冷卻介質(zhì)、光敏樹脂化合物等等。
目前，文獻(xiàn)關(guān)于國內(nèi)外關(guān)于羧基苯并三氮唑的合成制備方法有兩種1.以對氨基苯甲酸為起始原料，經(jīng)過五步反應(yīng)合成制備產(chǎn)物羧基苯并三氮唑，總的收率為60％左右(趙彬，李柏林.5(6)羧基苯并三氮唑的合成[J].遼寧化工1999，28(2)109-111)；2.在高溫高壓催化劑條件下用CO2羧基化苯并三氮唑制備羧基苯并三氮唑，最后的總的收率在54.1％(JP11171872)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種羧基苯并三氮唑的合成工藝路線，該合成路線操作簡單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物收率高等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為以甲基苯并三氮唑?yàn)樵希酶咤i酸鉀為氧化劑，反應(yīng)制備羧基苯并三氮唑，該反應(yīng)操作步驟簡單，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)物的收率較高。
本發(fā)明的具體技術(shù)方案為一種羧基苯并三氮唑的合成工藝，其合成工藝步驟如下在水存在條件下，甲基苯并三氮唑攪拌升溫，和高錳酸鉀進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，過濾并洗滌副產(chǎn)物二氧化錳，得到濾液，減壓蒸餾；用酸酸化濃縮液，調(diào)節(jié)PH值，靜置，析出白色或淡黃色絮狀固體，過濾，干燥，得到產(chǎn)品。
其中溶劑水的加入量為甲基苯并三氮唑質(zhì)量的20-30倍，KMnO4加入量為甲基苯并三氮唑質(zhì)量的6～8倍，攪拌升溫至50℃-85℃，反應(yīng)回流5～8小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，過濾反應(yīng)液并洗滌副產(chǎn)物二氧化錳，合并得到濾液，蒸餾濾液體積50％-80％的溶劑水。用濃鹽酸或濃硝酸等酸化濃縮液至ph＝2.6～3.5，靜置30～40小時(shí)。
所述的甲基苯并三氮唑?yàn)?-甲基苯并三氮唑、5-甲基苯并三氮唑或者4-甲基苯并三氮唑和5-甲基苯并三氮唑的混合物。
反應(yīng)的方程式為 其中所述的甲基苯并三氮唑?yàn)?-甲基苯并三氮唑、5-甲基苯并三氮唑?yàn)楣I(yè)級，高錳酸鉀為工業(yè)級。
本發(fā)明所述的過濾，干燥參照現(xiàn)有技術(shù)。
有益效果本發(fā)明提供了一種羧基苯并三氮唑的合成工藝路線，利用高錳酸鉀的強(qiáng)氧化性，選用甲基苯并三氮唑作為起始原料，與現(xiàn)有的制造羧基苯并三氮唑相比其操作過程簡單，反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)的產(chǎn)率高等優(yōu)點(diǎn)，核算成本和產(chǎn)出，具有可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1取20g的4-甲基苯并三氮唑溶于500ml的蒸餾水中，加入到5000ml的四口燒瓶中，攪拌、加熱，并控制溫度在80℃，加入高錳酸鉀120g，繼續(xù)攪拌反應(yīng)，回流7h后，停止反應(yīng)，過濾并洗滌副產(chǎn)物二氧化錳，合并得到濾液1000ml，蒸餾出700ml的水份，然后用36.5％濃鹽酸調(diào)節(jié)濾液的pH值到2.7左右，靜置30小時(shí)，析出固體，過濾，用蒸餾水洗滌數(shù)次，干燥并稱重得到白色或淡黃色的絮狀的4-羧基苯并三氮唑0.95g。產(chǎn)率為95％。
實(shí)施例2取20g的5-甲基苯并三氮唑溶于400ml的蒸餾水中，加入到5000ml的四口燒瓶中，攪拌、加熱，并控制溫度在75℃，加入高錳酸鉀160g，繼續(xù)攪拌反應(yīng)，回流8h后，停止反應(yīng)，過濾并洗滌副產(chǎn)物二氧化錳，合并得到濾液1000ml，減壓蒸餾分出600ml的水份，然后用濃鹽酸調(diào)節(jié)濾液的pH值到3.2左右，靜置30小時(shí)，析出固體，過濾，用蒸餾水洗滌數(shù)次，干燥并稱重得到白色或淡黃色的絮狀的5-羧基苯并三氮唑19.5g。產(chǎn)率為97.5％。
實(shí)施例3取20g的4-甲基苯并三氮唑和5-甲基苯并三氮唑混合物(各50％)溶于400ml的蒸餾水中，加入到5000ml的四口燒瓶中，攪拌、加熱，并控制溫度在65℃，加入高錳酸鉀100g，繼續(xù)攪拌反應(yīng)，回流6h后，停止反應(yīng)，過濾并洗滌副產(chǎn)物二氧化錳，合并得到濾液900ml，減壓蒸餾分出600ml的水份，然后用濃硝酸調(diào)節(jié)濾液的pH值到2.9左右，靜置30小時(shí)，析出固體，過濾，用蒸餾水洗滌數(shù)次，干燥并稱重得到白色或淡黃色的絮狀的4-羧基苯并三氮唑和5-羧基苯并三氮唑混合物19.6g(各50％)。產(chǎn)率為98％。
權(quán)利要求
1.一種羧基苯并三氮唑的合成工藝，其步驟如下在水存在條件下，甲基苯并三氮唑攪拌升溫，和高錳酸鉀進(jìn)行回流反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束，過濾并洗滌副產(chǎn)物二氧化錳，得到濾液，減壓蒸餾；用酸酸化濃縮液，調(diào)節(jié)PH值，靜置，析出白色或淡黃色絮狀固體，過濾，干燥，得到產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征在于所述的高錳酸鉀的加入量為甲基苯并三氮唑和高錳酸鉀質(zhì)量比為1∶6～8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征在于溶劑水的加入量為甲基苯并三氮唑質(zhì)量的20-30倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征在于所述的反應(yīng)溫度45～85℃，回流5～8小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征在于所述的PH值調(diào)節(jié)至ph＝2.6～3.5，靜置30～40小時(shí)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成工藝，其特征在于所述的甲基苯并三氮唑?yàn)?-甲基苯并三氮唑和/或5-甲基苯并三氮唑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種新型的緩蝕劑羧基苯并三氮唑的合成工藝，它是用甲基苯并三氮唑和高錳酸鉀進(jìn)行反應(yīng)，甲基苯并三氮唑和高錳酸鉀最佳的摩爾比為1∶6～8，反應(yīng)溫度45～85℃，回流時(shí)間5～8小時(shí)。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn)產(chǎn)率高，操作簡單易行，反應(yīng)條件溫和，沒有安全隱患。本產(chǎn)品羧基苯并三氮唑應(yīng)用于銅緩蝕劑、高溫防銹劑、感光材料的顯影劑等。
文檔編號C07D249/00GK101029031SQ20071002102
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月22日
發(fā)明者陳洪齡, 王洪軍 申請人:南京工業(yè)大學(xué)