三氮唑的合成方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及三氮唑的合成方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是用丁酮連氮替代水合肼，以提供一種成本低、收率高的1,2,4-三氮唑制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是三氮唑的合成方法，包括如下步驟：將氨、過氧化氫和丁酮在甲酰胺存在下進(jìn)行反應(yīng)，制得丁酮連氮；將含有丁酮連氮的上層油相和含有甲酰胺的水相分離，將水相中的氨、丁酮和水蒸出，回收甲酰胺；將甲酰胺升溫至165～190℃，然后把油相滴加到甲酰胺中，在165～190℃溫度下保溫反應(yīng)20～60min，將未反應(yīng)完的丁酮連氮蒸餾回收，即制得1,2,4-三氮唑。本發(fā)明方法可獲得純度高于95％的1,2,4-三氮唑，收率在95％以上(以甲酰胺計(jì))。
【專利說明】三氮唑的合成方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及三氮唑的合成方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 1，2, 4-三氮唑又稱1H-1，2, 4-三氮唑、TA-4三唑增白劑、1，2, 4-1H-三氮唑、三氮 唑等，具有較強(qiáng)的生物活性，廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料和橡膠助劑等有機(jī)合成領(lǐng)域，是一 種重要的有機(jī)化工中間體。1，2, 4-三氮唑及其衍生物已成為近幾年來藥物研究與開發(fā)的熱 點(diǎn)和重點(diǎn)領(lǐng)域之一，市場(chǎng)用量逐年增加。
[0003] 目前，合成1，2, 4-三氮唑的方法主要有四種：
[0004] (1)甲酰胺-水合肼-氨氣法：此法是將甲酰胺和水合肼反應(yīng)，先合成雙酰肼， 然后再與過量的氨反應(yīng)生成三氮唑。此法分兩段反應(yīng)，操作較為復(fù)雜，收率較低（70? 80% )；
[0005] (2)甲酰胺-水合肼法：由甲酰胺和水合肼為原料制備，此法生產(chǎn)工藝簡單，產(chǎn)率 較高（90?95%)，但由于甲酰胺的價(jià)格比甲酸銨高，產(chǎn)品中未反應(yīng)的甲酰胺不易與產(chǎn)品分 離，該方法在綜合成本上無明顯的優(yōu)勢(shì)；
[0006] (3)甲酸-水合肼-氨氣法：此法具有原料價(jià)格低、易得，雜質(zhì)甲酸銨易分解，收率 較高（85?90%)，原料成本低等優(yōu)點(diǎn)。但甲酸法生產(chǎn)工藝較甲酰胺法復(fù)雜，脫水量大，能 耗高，甲酸對(duì)設(shè)備腐蝕大，造成設(shè)備維修費(fèi)用高；
[0007] (4)甲酰胺-甲酸-水合肼法：此工藝綜合了甲酰胺法和甲酸法的優(yōu)點(diǎn)，甲酸和 甲酰胺的用量只有甲酸法的一半，脫水量較小，能源消耗和原材料成本比甲酸法低，收率為 90?95%。此法不再通入氨氣和吸收尾氣氨，生產(chǎn)工藝較甲酸法簡單，但甲酸的腐蝕性問 題依然存在。
[0008] 此外，以上方法均是以水合肼為原料，是合成1，2, 4-三氮唑生產(chǎn)成本較高的主要 原因。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是用丁酮連氮替代水合肼，以提供一種成本低、收率高 的1，2, 4-三氮唑制備方法。
[0010] 本發(fā)明的技術(shù)方案是三氮唑的合成方法，包括如下步驟：
[0011] 第一步：將氨、過氧化氫和丁酮在甲酰胺存在下進(jìn)行反應(yīng)，制得丁酮連氮；
[0012] 第二步：將含有丁酮連氮的上層油相和含有甲酰胺的水相分離；
[0013] 第三步：將水相中的氨和丁酮蒸出回用于第一步，并將水相中的水分全部蒸掉，回 收甲酰胺；
[0014] 第四步：將甲酰胺升溫至165?190°C，然后把油相滴加到甲酰胺中，反應(yīng)生成的 氨和丁酮回用于第一步；油相滴加完后，在165?190°C溫度下保溫反應(yīng)20?60min，將未 反應(yīng)完的丁酮連氮蒸餾回收，即制得1，2, 4-三氮唑。
[0015] 優(yōu)選的，第四步中將甲酰胺升溫至170?175°C，然后把第二步中的油相滴加到甲 酰胺中。
[0016] 優(yōu)選的，第四步中油相滴加完后，在170?175°C保溫反應(yīng)。
[0017] 優(yōu)選的，第四步中保溫反應(yīng)的時(shí)間為30?40min。
[0018] 優(yōu)選的，第四步中使用過量丁酮連氮，丁酮連氮和甲酰胺的摩爾比為0.5?1 : 1。
[0019] 具體的，第一步中所述的過氧化氫為質(zhì)量百分比含量為25?90%的H20 2水溶液， 氨可以是無水的或水溶液的。
[0020] 具體的，第一步中每摩爾過氧化氫可用0. 2?5摩爾的丁酮、0. 2?5摩爾的氨和 0. 2?4摩爾的甲酰胺。
[0021] 優(yōu)選的，第一步中摩爾過氧化氫可用1. 5?4摩爾的丁酮、1. 5?4摩爾的氨和1? 3摩爾的甲酰胺。
[0022] 具體的，第一步中的反應(yīng)溫度范圍較寬，可在0?100°C之間進(jìn)行。優(yōu)選30?70°C 之間。
[0023] 丁酮和甲酰胺采用常規(guī)工業(yè)品，也可用化學(xué)純、分析純。
[0024] 本發(fā)明中甲酰胺在第一步中起催化劑作用（不參與反應(yīng)），在第四步中作為反應(yīng) 物參與反應(yīng)。
[0025] 本發(fā)明第一步可采用各種反應(yīng)器在常壓下進(jìn)行反應(yīng)。氨、丁酮和甲酰胺可以以任 何順序分別或同時(shí)加入到反應(yīng)液中，過氧化氫應(yīng)緩慢加入到反應(yīng)液中。該反應(yīng)為放熱反應(yīng)， 反應(yīng)方程式如下：
[0026] 2NH3+H202+2R 1R2C0 ^ R,R2C = N-N = CR1R2+4H20
[0027] 本發(fā)明方法第二步中，可采用各種液-液分離器對(duì)水相和油相進(jìn)行分離。
[0028] 本發(fā)明方法第三步中，水相中的氨蒸出后用水吸收制得氨水，或直接回用于第一 步；水相中的丁酮蒸出后冷凝回收。
[0029] 本發(fā)明方法第四步中，為了將甲酰胺徹底反應(yīng)完，應(yīng)使丁酮連氮過量，丁酮連氮和 甲酰胺的摩爾比為0.5?1 : 1。反應(yīng)方程式如下：
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 三氮唑的合成方法，其特征在于：包括如下步驟： 第一步：將氨、過氧化氫和丁酮在甲酰胺存在下進(jìn)行反應(yīng)，制得丁酮連氮； 第二步：將含有丁酮連氮的上層油相和含有甲酰胺的水相分離； 第三步：將水相中的氨和丁酮蒸出回用于第一步，并將水相中的水分全部蒸掉，回收甲 酰胺； 第四步：將甲酰胺升溫至165?190°C，然后把油相滴加到甲酰胺中，反應(yīng)生成的氨和 丁酮回用于第一步；油相滴加完后，在165?190°C溫度下保溫反應(yīng)20?60min，將未反應(yīng) 完的丁酮連氮蒸餾回收，即制得1，2, 4-三氮唑。
2. 如權(quán)利要求1所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第四步中將甲酰胺升溫至 170?175°C，然后把第二步中的油相滴加到甲酰胺中。
3. 如權(quán)利要求1或2所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第四步中油相滴加完后，在 170?175°C保溫反應(yīng)；保溫反應(yīng)的時(shí)間為30?40min。
4. 如權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第四步中使用過量 丁酮連氮，丁酮連氮和甲酰胺的摩爾比為0.5?1 : 1。
5. 如權(quán)利要求1?4任一項(xiàng)所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第一步中所述的過 氧化氫為質(zhì)量百分比含量為25?90%的H20 2水溶液，氨是無水的或水溶液的。
6. 如權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第一步中每摩爾過 氧化氫可用〇. 2?5摩爾的丁酮、0. 2?5摩爾的氨和0. 2?4摩爾的甲酰胺。
7. 如權(quán)利要求6所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第一步中每摩爾過氧化氫可用 1.5?4摩爾的丁酮、1.5?4摩爾的氨和1?3摩爾的甲酰胺。
8. 如權(quán)利要求1?7任一項(xiàng)所述三氮唑的合成方法，其特征在于：第一步中的反應(yīng)溫 度為30?70°C。
【文檔編號(hào)】C07D249/08GK104230830SQ201410536530
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月11日
【發(fā)明者】李亞杉 申請(qǐng)人:重慶錦杉科技有限公司