咪唑啉化合物的微波合成方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種咪唑啉化合物的微波合成方法，主要解決現(xiàn)有技術(shù)中咪唑啉化合物合成時(shí)工藝復(fù)雜、能耗高、污染大、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題。本發(fā)明通過(guò)采用一種咪唑啉化合物的微波合成方法，以摩爾比為1：1～5的脂肪酸和胺化合物為原料，在微波輻射條件下合成咪唑啉化合物的技術(shù)方案較好地解決了上述問(wèn)題，可用于咪唑啉化合物的合成中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】咪唑啉化合物的微波合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種咪唑啉化合物的微波合成方法。
技術(shù)背景
[0002]咪唑啉化合物的種類(lèi)很多，應(yīng)用范圍廣泛，適用于殺蟲(chóng)劑、殺生物劑、表面活性劑、乳化劑、分散劑、日用行業(yè)及工業(yè)清洗劑、石油、天然氣等行業(yè)的金屬腐蝕緩蝕劑等領(lǐng)域。
[0003]目前關(guān)于咪唑啉化合物合成方面申請(qǐng)的專(zhuān)利較多，但主要采用脂肪酸與二乙烯三胺或羥乙基乙二胺等胺化合物在高溫或催化劑條件下的傳統(tǒng)合成方法。
[0004]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利《咪唑啉化合物合成方法》(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201010565233.8)公開(kāi)了一種咪唑啉化合物的合成方法，以脂肪酸和羥乙基乙二胺為原料，在催化劑作用下和氮?dú)鈿夥罩校訜岬?0°C~150°C后開(kāi)始梯度升溫至190-220°C進(jìn)行氮?；磻?yīng)，形成烷基酰胺，將形成的烷基酰胺進(jìn)行梯 度減壓脫水成環(huán)，制備得咪唑啉化合物。該合成方法對(duì)生產(chǎn)設(shè)備要求不高，可以減少副產(chǎn)物雙酰胺的生成量，制備的咪唑啉化合物中雙酰胺的含量可以降低至0.5% (質(zhì)量百分含量)以下；同時(shí)制備的咪唑啉化合物質(zhì)量穩(wěn)定，可以長(zhǎng)時(shí)間放置而不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。
[0005]中國(guó)發(fā)明專(zhuān)利《一種含氟陽(yáng)離子咪唑啉緩蝕劑及其制備方法》(專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?201110226689.6)提供了一種含氟陽(yáng)離子咪唑啉緩蝕劑及其制備方法:將有機(jī)羧酸和二乙烯三胺按照1: 0.1~2的摩爾比加入反應(yīng)器，加入苯類(lèi)溶劑后進(jìn)行加熱并于130-165°C反應(yīng)，然后升溫并于190-210°C環(huán)化反應(yīng)，環(huán)化反應(yīng)后冷卻至80-110°C，冷卻后滴加全氟烷基磺酰氟，保溫反應(yīng)，保溫反應(yīng)后滴加季銨化試劑，保溫反應(yīng)得含氟陽(yáng)離子咪唑啉緩蝕劑。該緩蝕劑外觀為紅褐色的粘稠狀液體，與水任意比例混溶，閃點(diǎn)大于60°C，凝點(diǎn)小于-10°C，密度為 0.86-0.99g/ml。
[0006]這類(lèi)傳統(tǒng)的咪唑啉合成方法工藝復(fù)雜，一般需要添加催化劑和有機(jī)溶劑，反應(yīng)溫度高，耗時(shí)長(zhǎng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是現(xiàn)有技術(shù)中咪唑啉化合物合成時(shí)工藝復(fù)雜、能耗高、污染大、反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)的問(wèn)題，提供一種新的咪唑啉化合物的微波合成方法。該方法用于咪唑啉化合物的合成中，具有工藝簡(jiǎn)單、能耗低、污染小、反應(yīng)時(shí)間短的優(yōu)點(diǎn)。
[0008]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下:一種咪唑啉化合物的微波合成方法，以摩爾比為1:1~5的脂肪酸和胺化合物為原料，在微波輻射條件下合成咪唑啉化合物。
[0009]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述脂肪酸選自飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、直鏈脂肪酸、異構(gòu)脂肪酸、羥基脂肪酸、天然脂肪酸、合成脂肪酸、環(huán)烷酸、一元飽和脂肪羧酸、一元不飽和脂肪羧酸、二元飽和脂肪羧酸或二元不飽和脂肪羧酸中的至少一種。
[0010]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述胺化合物選自二乙烯三胺，乙烯二胺、羥乙基乙二胺、三乙烯四胺或多乙烯多胺中的至少一種。
[0011]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述合成反應(yīng)過(guò)程中采用機(jī)械或磁力攪拌加快反應(yīng)速度和促進(jìn)反應(yīng)物混合均勻。
[0012]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述微波合成條件下的反應(yīng)溫度控制在200~300°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為O~0.25MPa。 [0013]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地，所述合成方法的溫度測(cè)量采用直接測(cè)溫或非接觸紅外測(cè)溫的方法獲得反應(yīng)溫度。
[0014]上述技術(shù)方案中，優(yōu)選地,微波輻射的功率為500~1000W，微波輻射反應(yīng)時(shí)間為5~12分鐘。
[0015]本發(fā)明中，合成反應(yīng)的反應(yīng)時(shí)間與所采用的微波輻射的功率有關(guān)，微波輻射的功率越高，反應(yīng)時(shí)間越短，合成的咪唑啉化合物收率越高。另外，該方法中一旦反應(yīng)溫度保持恒定，說(shuō)明合成反應(yīng)已經(jīng)結(jié)束，這有利于確認(rèn)合成反應(yīng)的所需時(shí)間。
[0016]采用本發(fā)明提供的方法，生產(chǎn)的最終產(chǎn)品(咪唑啉化合物)質(zhì)量穩(wěn)定，可以長(zhǎng)時(shí)間放置而不出現(xiàn)渾濁現(xiàn)象。該合成方法對(duì)合成設(shè)備要求不高，反應(yīng)操作簡(jiǎn)便，不需要添加催化劑和有機(jī)溶劑、能耗低、成本低。同時(shí)，該合成方法減少了副反應(yīng)的發(fā)生，反應(yīng)后處理簡(jiǎn)單，只需自然冷卻至室溫，取得了較好的技術(shù)效果。
[0017]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的闡述，但不僅限于本實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0018]【實(shí)施例1】
[0019]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入49.4克的油酸和23.9克二乙烯三胺，采用機(jī)械攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為265°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在700W功率的微波輻射下反應(yīng)10分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為81% (重量)。
[0020]【實(shí)施例2】
[0021]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入49.1克的亞油酸和23.9克二乙烯三胺，采用磁力攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為275°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在700W功率的微波輻射下反應(yīng)10分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為82% (重量)。
[0022]【實(shí)施例3】
[0023]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入42.6克的十二烯基丁二酸和15.5克二乙烯三胺，采用機(jī)械攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為295°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在1000W功率的微波輻射下反應(yīng)7分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為85% (重量)。
[0024]【實(shí)施例4】
[0025]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入40克的月桂酸和13.9克乙烯二胺，采用機(jī)械攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為285°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在700W功率的微波輻射下反應(yīng)8分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為83% (重量)。
[0026]【實(shí)施例5】
[0027]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入56.9克的硬脂酸和18.1克乙烯二胺，采用磁力攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為250°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在600W功率的微波輻射下反應(yīng)11分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為78% (重量)。[0028]【實(shí)施例6】
[0029]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入56.5克的油酸和15克乙烯二胺，采用機(jī)械攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為285°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在800W功率的微波輻射下反應(yīng)9分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為85% (重量)。
[0030]【實(shí)施例7】
[0031]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入59.6克的正二十二烷酸和24.2克羥乙基乙二胺，采用磁力攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為275°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在700W功率的微波輻射下反應(yīng)10分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為80% (重量)。
[0032]【實(shí)施例8】
[0033]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入23.6克的琥珀酸和20.8克羥乙基乙二胺，采用磁力攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為220°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在500W功率的微波輻射下反應(yīng)12分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為77% (重量)。
[0034]【實(shí)施例9】
[0035]在一個(gè)250毫升錐形瓶中加入59.3克的芥酸和25克羥乙基乙二胺，采用磁力攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為280°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為OMPa，在700W功率的微波輻射下反應(yīng)9分鐘，自然冷卻至室溫，得到 咪唑啉化合物，收率為82% (重量)。
[0036]【實(shí)施例10】
[0037]在一個(gè)250毫升鋼瓶中加入59.3克的芥酸和25克羥乙基乙二胺，采用機(jī)械攪拌混合均勻，反應(yīng)溫度為280°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為0.25MPa，在800W功率的微波輻射下反應(yīng)10分鐘，自然冷卻至室溫，得到咪唑啉化合物，收率為80% (重量)。
[0038]顯然，本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說(shuō)明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在上述說(shuō)明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無(wú)法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見(jiàn)的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列。
【權(quán)利要求】
1.一種咪唑啉化合物的微波合成方法，以摩爾比為1:1~5的脂肪酸和胺化合物為原料，在微波輻射條件下合成咪唑啉化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述咪唑啉化合物的微波合成方法，其特征在于所述脂肪酸選自飽和脂肪酸、不飽和脂肪酸、多不飽和脂肪酸、直鏈脂肪酸、異構(gòu)脂肪酸、羥基脂肪酸、天然脂肪酸、合成脂肪酸、環(huán)烷酸、一元飽和脂肪羧酸、一元不飽和脂肪羧酸、二元飽和脂肪羧酸或二元不飽和脂肪羧酸中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述咪唑啉化合物的微波合成方法，其特征在于所述胺化合物選自二乙烯三胺，乙烯二胺、羥乙基乙二胺、三乙烯四胺或多乙烯多胺中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述咪唑啉化合物的微波合成方法，其特征在于所述合成反應(yīng)過(guò)程中采用機(jī)械或磁力攪拌加快反應(yīng)速度和促進(jìn)反應(yīng)物混合均勻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述咪唑啉化合物的微波合成方法，其特征在于所述微波合成條件下的反應(yīng)溫度控制在200~300°C，反應(yīng)壓力以表壓計(jì)為O~0.25MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述咪唑啉化合物的微波合成方法，其特征在于所述合成方法的溫度測(cè)量采用直接測(cè)溫或非接觸紅外測(cè)溫的方法獲得反應(yīng)溫度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述咪唑啉化合物的微波合成方法，其特征在于微波輻射的功率為500~1000W，微波輻射反應(yīng)時(shí)間為5~12分鐘。
【文檔編號(hào)】C07D233/16GK103588710SQ201310488556
【公開(kāi)日】2014年2月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】蔣秀, 屈定榮, 劉小輝 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工股份有限公司, 中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院