本發(fā)明涉及合成化學(xué)，更具體地，涉及一種吡唑制備方法。

背景技術(shù)：

1、吡唑是無色的結(jié)晶固體，它在室溫下是不揮發(fā)的，但在高溫下會(huì)分解。其在水中的溶解度較低，易溶于有機(jī)溶劑，其是一種堿性化合物，可以和酸發(fā)生中和反應(yīng)。它也可以發(fā)生親電取代反應(yīng)、親核取代反應(yīng)等多種有機(jī)反應(yīng)。

2、吡唑可作為某些醫(yī)藥、農(nóng)藥的中間體，在醫(yī)藥、農(nóng)藥的研究開發(fā)中占有十分重要的地位。吡唑類化合物因其作用廣、藥效強(qiáng)烈等特點(diǎn)而受到越來越多的關(guān)注。在醫(yī)藥應(yīng)用上吡唑類化合物對(duì)許多的疾病具有療效；在農(nóng)藥應(yīng)用上，吡唑類化合物具有殺蟲、殺菌和除草活性，并且表現(xiàn)出高效、低毒和結(jié)構(gòu)多樣性。

3、吡唑在工業(yè)上最常用的合成方式是通過氨基化合成法。這種方法是通過將1,2-二氯乙烷和氨反應(yīng)，生成氨基吡唑，然后再通過氧化反應(yīng)得到吡唑。這種方法需要使用1,2-二氯乙烷等有毒或易燃的化合物，存在安全隱患并且會(huì)產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，需要進(jìn)行后續(xù)的純化和處理，增加了生產(chǎn)成本。

4、有鑒于此，有必要對(duì)現(xiàn)有的吡唑制備工藝進(jìn)行改進(jìn)，以降低制備過程中的安全風(fēng)險(xiǎn)，優(yōu)化產(chǎn)物質(zhì)量、收率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明旨在克服上述現(xiàn)有技術(shù)的至少一種缺陷，提供一種吡唑制備方法，用于解決吡唑制備過程中強(qiáng)放熱、效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大的問題。

2、本發(fā)明采取的技術(shù)方案是，提供一種吡唑制備方法，包括以下步驟:

3、s1.將甘油加入第一容器，攪拌條件下往第一容器的甘油緩慢加入第一濃硫酸后升溫至80-100℃，進(jìn)行恒溫反應(yīng)，制得第一反應(yīng)液；

4、s2.將催化劑、水合肼、二氧化硫水溶液加入設(shè)有回流裝置的第二容器內(nèi)進(jìn)行混合，攪拌條件下往第二容器的混合液緩慢加入第二濃硫酸后升溫至90-100℃，將第一反應(yīng)液加入第二容器后升溫至100-130℃進(jìn)行排液反應(yīng)，之后升溫至145-155℃進(jìn)行回流反應(yīng)，制得第二反應(yīng)液；

5、s3.第二反應(yīng)液降溫至50-60℃，加入氨水調(diào)節(jié)第二反應(yīng)液的ph值為7-8，之后經(jīng)過濾、靜置，析出結(jié)晶；

6、s4.分離s3中的結(jié)晶后得到第三反應(yīng)液，向第三反應(yīng)液加入有機(jī)萃取劑得到萃取液，收集萃取液中的有機(jī)相；

7、s5.對(duì)s4中的有機(jī)相進(jìn)行蒸餾，制得吡唑。

8、本發(fā)明中，通過兩段法加入硫酸，能有效防止一次性添加硫酸時(shí)導(dǎo)致的甘油碳化與硫酸肼結(jié)塊，有效控制稀釋硫酸所帶來的強(qiáng)放熱，防止反應(yīng)局部過熱，使吡唑制備過程中各原料混合均一、反應(yīng)穩(wěn)定，有助于提升制備產(chǎn)物的品質(zhì)和收率。此外，還通過在反應(yīng)過程中加入二氧化硫水溶液，增加反應(yīng)液流動(dòng)性，且進(jìn)一步降低硫酸與其他原料混合反應(yīng)時(shí)的強(qiáng)放熱以及局部過熱現(xiàn)象，從而有效解決吡制備過程中強(qiáng)放熱、效率低以及安全風(fēng)險(xiǎn)大等弊端，同時(shí)還進(jìn)一步提高產(chǎn)品的品質(zhì)和收率，減少有害雜質(zhì)的產(chǎn)生，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

9、進(jìn)一步地，步驟s1中，第一濃硫酸為質(zhì)量濃度85％-98％的濃硫酸，優(yōu)選為85％的濃硫酸。

10、進(jìn)一步地，步驟s1中，攪拌時(shí)，甘油的溫度為25-70℃；和/或，恒溫反應(yīng)的溫度為90℃。

11、進(jìn)一步地，步驟s1中，甘油和第一濃硫酸的質(zhì)量比為1:0.7-1:1。

12、進(jìn)一步地，步驟s2中，所述催化劑為碘化鉀、碘化鈉中的任意一種或二者混合；和/或，所述二氧化硫水溶液中，二氧化硫的質(zhì)量濃度為2.5％-3.5％；和/或，攪拌時(shí)，第二容器內(nèi)的混合液的溫度為30-90℃。

13、進(jìn)一步地，步驟s2中，第二濃硫酸、水合肼、催化劑、二氧化硫水溶液的用量質(zhì)量比為(2.30-2.35):(1.0-1.05):(0.040-0.050):(1.20-1.25)。

14、進(jìn)一步地，步驟s2中，第二濃硫酸為質(zhì)量濃度85％-98％的濃硫酸，優(yōu)選為85％的濃硫酸。

15、進(jìn)一步地，步驟s2中，排液反應(yīng)為排出二氧化硫、催化劑混合水溶液。

16、優(yōu)選地，步驟s2中，將二氧化硫水溶液替換為所述二氧化硫、催化劑混合水溶液。

17、本發(fā)明通過加入回收得到的二氧化硫、催化劑混合水溶液，不僅能增加反應(yīng)液的流動(dòng)性，還因?yàn)槠浜谢厥粘龅拇呋瘎┕士梢越档痛呋瘎┑挠昧?，同時(shí)也能提高產(chǎn)品純度和收率，減少了有害雜質(zhì)的產(chǎn)生，并且能重復(fù)利用催化劑，大大降低了生產(chǎn)的成本和資源的消耗，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

18、進(jìn)一步地，步驟s2中，排液反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.5h；和/或，回流反應(yīng)時(shí)間為1-2h。

19、進(jìn)一步地，步驟s4中，所述萃取劑為乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、二甲苯中任意一種或多種混合。

20、進(jìn)一步地，步驟s5中，所述蒸餾為減壓蒸餾，優(yōu)選地，減壓蒸餾的溫度為50-70℃，真空度為-0.04--0.06mpa。

21、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明中采用水合肼、硫酸、甘油作為原料在碘鹽類催化劑、二氧化硫水溶液環(huán)境中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，生產(chǎn)吡唑。本發(fā)明操作簡(jiǎn)單，能有效防止甘油碳化與硫酸肼結(jié)塊而導(dǎo)致流動(dòng)性變差等問題，通過兩段法加入硫酸能有效控制稀釋硫酸所帶來的強(qiáng)放熱，防止反應(yīng)局部過熱，加入回收的二氧化硫水溶液不僅能增加溶液的流動(dòng)性，還因?yàn)槠浜谢厥粘龅拇呋瘎┕士梢越档痛呋瘎┑挠昧?，同時(shí)也能提高產(chǎn)品純度和收率，減少了有害雜質(zhì)的產(chǎn)生，并且能重復(fù)利用催化劑，大大降低了生產(chǎn)的成本和資源的消耗，適合大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)特征：

1.一種吡唑制備方法，其特征在于，包括以下步驟:

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s1中，第一濃硫酸為質(zhì)量濃度85％-98％的濃硫酸，優(yōu)選為85％的濃硫酸。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s1中，攪拌時(shí)，甘油的溫度為25-70℃；和/或，恒溫反應(yīng)的溫度為90℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s1中，甘油和第一濃硫酸的質(zhì)量比為1:0.7-1:1。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s2中，所述催化劑為碘化鉀、碘化鈉中的任意一種或二者混合；和/或，所述二氧化硫水溶液中，二氧化硫的質(zhì)量濃度為2.5％-3.5％；和/或，攪拌時(shí)，第二容器內(nèi)的混合液的溫度為30-90℃。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s2中，第二濃硫酸、水合肼、催化劑、二氧化硫水溶液的用量質(zhì)量比為(2.30-2.35):(1.0-1.05):(0.040-0.050):(1.20-1.25)；和/或，第二濃硫酸為質(zhì)量濃度85％-98％的濃硫酸，優(yōu)選為85％的濃硫酸。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s2中，排液反應(yīng)時(shí)排出二氧化硫、催化劑混合水溶液；和/或，排液反應(yīng)時(shí)間為1.5-2.5h；和/或，回流反應(yīng)時(shí)間為1-2h。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s2中，將二氧化硫水溶液替換為所述二氧化硫、催化劑混合水溶液。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s4中，所述有機(jī)萃取劑為乙酸乙酯、二氯甲烷、三氯甲烷、乙醚、苯、甲苯、二甲苯中任意一種或多種混合。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吡唑制備方法，其特征在于，步驟s5中，所述蒸餾為減壓蒸餾，優(yōu)選地，減壓蒸餾的溫度為50-70℃，真空度為-0.04--0.06mpa。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及合成化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種吡唑制備方法。本發(fā)明的目的在于吡唑制備過程中強(qiáng)放熱、效率低、安全風(fēng)險(xiǎn)大的問題，包括以下步驟:S1.將甘油加入第一容器，攪拌條件下加入濃硫酸后升溫至80?100℃恒溫反應(yīng)，制得第一反應(yīng)液；S2.將催化劑、水合肼、二氧化硫水溶液加入第二容器內(nèi)，攪拌條件下液緩慢加入濃硫酸后升溫至90?100℃，將第一反應(yīng)液加入第二容器后升溫至100?130℃進(jìn)行排液，之后升溫至145?155℃進(jìn)行回流，得第二反應(yīng)液；S3.第二反應(yīng)液降溫至50?60℃，加入氨水調(diào)節(jié)pH值為7?8，之后經(jīng)過濾、靜置，析出結(jié)晶；S4.分離S3中的結(jié)晶后得第三反應(yīng)液，加入有機(jī)萃取后收集有機(jī)相；S5.蒸餾有機(jī)相后制得吡唑。

技術(shù)研發(fā)人員：張志華,李恩霖,吳先鋒
受保護(hù)的技術(shù)使用者：廣東石油化工學(xué)院
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/9