一种3-氨基-N-乙基咔唑的制备方法及应用与流程

    专利2022-07-08  99

    本发明属于化合物合成
    技术领域
    ,更具体的涉及一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法及应用。
    背景技术
    :3-氨基-n-乙基咔唑是一种用于永固紫rl颜料生产的重要中间体。为了以较低成本生产永固紫rl颜料很多研究者们尝试各种廉价原料合成其中间体,进而降低永固紫rl颜料的生产成本。专利申请号200910136705.5的发明专利公开了一种绿色催化法制备3-氨基-9-乙基咔唑的方法,采用ni/介孔碳催化剂,产品转化率为98%,收率为96%;具有较好的结果;但是对于这种昂贵的生产成本收率的微小提高,对于整个生产的成本节约和产品质量的提高具有不可估量的有益效果。专利申请号为cn110054582a的发明专利公开了一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,采用钌碳作为催化剂,并且说明了钯碳作为催化剂出现的邻二氯苯脱氯的现象,导致的回收率降低。基于现阶段存在的问题,寻求一种产品收率高、转化率高、生产成本合理的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法成为一项亟待解决的问题。技术实现要素:为了解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,包括以下步骤:s1:向加氢釜中加入3-硝基-n-乙基咔唑、邻二氯苯、催化剂、双氰胺,然后密闭反应釜,打开氮气阀,在0.4mpa置换空气,置换3-5次;s2:打开测氧仪检测氧气含量≤0.5%时,升温至70-80℃,加入氢气开始加氢还原,控制反应温度为70-130℃,压力<1.7mpa,反应2-7小时,取样检测3-硝基-n-乙基咔唑含量<0.1%、邻二氯苯脱氯率<0.05%,停止反应,停止加氢,降温至70-110℃,将氢气排出,得到3-氨基-n-乙基咔唑。作为一种优选的技术方案,s1步骤中所述的3-硝基-n-乙基咔唑和邻二氯苯的重量比为1:0.89-0.95。作为一种优选的技术方案,s1步骤中所述的催化剂的重量为3-硝基-n-乙基咔唑重量的0.5-2wt%。作为一种优选的技术方案,s1步骤中所述的催化剂选自铂碳催化剂、钯碳催化剂中的至少一种。作为一种优选的技术方案,所述的钯碳催化剂中钯含量质量百分比为4.5-5.5%。作为一种优选的技术方案,所述的钯碳催化剂杂质含量质量百分比≤0.3%。作为一种优选的技术方案,s1步骤中所述的双氰胺的重量为催化剂重量的5-10%。作为一种优选的技术方案,s2步骤中所述的压力为0.2-1.7mpa。作为一种优选的技术方案,3-氨基-n-乙基咔唑的制备原料按重量份计,包括:3-硝基-n-乙基咔唑3-15份、邻二氯苯1-10份、催化剂0.02-0.3份、双氰胺0.002-0.03份。本发明的第二方面提供了一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法在永固紫rl颜料生产的应用。有益效果:申请人经过大量创造性实验探究得到,经本申请开发的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,制备过程中制备原料的转化率达到99.9%,制备得到的3-氨基-n-乙基咔唑产品收率高,避免了生产过程中原料的浪费,节省了生产成本,并且,本申请中使用的催化剂中钯含量质量百分比为4.5-5.5%,杂质含量质量百分比≤0.3%,保证了催化的活性;另外本申请中的催化剂可以进行回收再利用,降低了生产成本。而且整个方案中,避免了邻二氯苯的脱氯现象的发生,产品回收率高。具体实施方式结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明,本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致,则以本申请中提供的术语定义为准。在本文中使用的,除非上下文中明确地另有指示,否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是,如本文所用术语“由…制备”与“包含”同义,“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”,当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置,但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外,当描述本申请的实施方式时,使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指,在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而,在相同的情况下或其他情况下,其他实施方案也可能是优选的。除此之外,对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用,也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。为了解决上述技术问题,本发明的第一方面提供了一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,包括以下步骤:s1:向加氢釜中加入3-硝基-n-乙基咔唑、邻二氯苯、催化剂、双氰胺,然后密闭反应釜,打开氮气阀,在0.4mpa置换空气,置换3-5次;s2:打开测氧仪检测氧气含量≤0.5%时,升温至70-80℃,加入氢气开始加氢还原,控制反应温度为70-130℃,压力<1.7mpa,反应2-7小时,取样检测3-硝基-n-乙基咔唑含量<0.1%、邻二氯苯脱氯率<0.05%,停止反应,停止加氢,降温至70-110℃,将氢气排出,得到3-氨基-n-乙基咔唑。在一些优选的实施方式中,s1步骤中所述的3-硝基-n-乙基咔唑和邻二氯苯的重量比为1:0.89-0.95。优选的,s1步骤中所述的3-硝基-n-乙基咔唑和邻二氯苯的重量比为1:0.9。在一些优选的实施方式中,s1步骤中所述的催化剂的重量为3-硝基-n-乙基咔唑重量的0.5-2wt%。在一些优选的实施方式中,s1步骤中所述的催化剂选自铂碳催化剂、钯碳催化剂中的至少一种。优选的,s1步骤中所述的催化剂选自钯碳催化剂。在一些优选的实施方式中,所述的钯碳催化剂中钯含量质量百分比为4.5-5.5%。在一些优选的实施方式中,所述的钯碳催化剂中钯含量质量百分比为5%。在一些优选的实施方式中,所述的钯碳催化剂杂质含量质量百分比≤0.3%。钯碳催化剂,型号pd-105,购于陕西开达化工有限责任公司。在一些优选的实施方式中,s1步骤中所述的双氰胺的重量为催化剂重量的5-10%。双氰胺,cas号461-58-5。在一些优选的实施方式中,s2步骤中所述的压力为0.2-1.7mpa。在一些优选的实施方式中,s2步骤中反应4-6小时。在一些优选的实施方式中,s2步骤将氢气排出后,还进行固液分离;所述的固液分离后得到的固体物料为钯碳催化剂回收利用,得到的液体物料为含3-氨基-n-乙基咔唑液体用于制备永固紫rl颜料。申请人经过大量创造性实验探究得到,经本申请开发的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,制备过程中制备原料的转化率达到99.9%,制备得到的3-氨基-n-乙基咔唑产品收率高,避免了生产过程中原料的浪费,节省了生产成本,并且,本申请中使用的催化剂中钯含量质量百分比为4.5-5.5%,杂质含量质量百分比≤0.3%,保证了催化的活性;另外本申请中的催化剂可以进行回收再利用,降低了生产成本。而且整个方案中,避免了邻二氯苯的脱氯现象的发生,产品回收率高。本申请中加入的双氰胺用量少,白色结晶物,无味,投料方便,符合安全生产要求。在一些优选的实施方式中,3-氨基-n-乙基咔唑的制备原料按重量份计,包括:3-硝基-n-乙基咔唑3-15份、邻二氯苯1-10份、催化剂0.02-0.3份、双氰胺0.002-0.03份。本发明的第二方面提供了一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法在永固紫rl颜料生产的应用。下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是,以下实施例只用于对本发明的作进一步说明,不能理解为对本发明保护范围的限制,该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整,仍属于本发明的保护范围。另外,如果没有其它说明,所用原料都是市售得到的。实施例实施例1一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,包括以下步骤:s1:向加氢釜中加入3-硝基-n-乙基咔唑、邻二氯苯、催化剂、双氰胺,然后密闭反应釜,打开氮气阀,在0.4mpa置换空气,置换5次;s2:打开测氧仪检测氧气含量≤0.5%时,升温至75℃,加入氢气开始加氢还原,控制反应温度为120℃,压力1mpa,反应5小时,取样检测3-硝基-n-乙基咔唑含量<0.1%、邻二氯苯脱氯率<0.05%,停止反应,停止加氢,降温至100℃,将氢气排出,得到3-氨基-n-乙基咔唑。s2步骤将氢气排出后,还进行固液分离;所述的固液分离后得到的固体物料为钯碳催化剂回收利用,得到的液体物料为含3-氨基-n-乙基咔唑液体用于制备永固紫rl颜料。3-氨基-n-乙基咔唑的制备原料按重量份计,包括:3-硝基-n-乙基咔唑6.9份、邻二氯苯6.2份、钯碳催化剂0.07份、双氰胺0.007份。钯碳催化剂,钯含量质量百分比为5%,杂质含量质量百分比≤0.3%。钯碳催化剂,型号pd-105,购于陕西开达化工有限责任公司;双氰胺,cas号461-58-5。实施例2一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的是钯碳催化剂中钯含量质量百分比为1%,型号p871951,购于麦克林化学试剂网。实施例3一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的是钯碳催化剂中钯含量质量百分比为10%,型号p821217,购于麦克林化学试剂网。实施例4一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的s1步骤中不添加双氰胺。实施例5一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的双氰胺的重量份为0.5份。实施例6一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的催化剂采用铂碳催化剂,型号202,购于陕西开达化工有限责任公司。实施例7一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的催化剂采用钌碳催化剂,型号401,购于陕西开达化工有限责任公司。实施例8一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其具体实施方式同实施例1,与实施例1不同的邻二氯苯的重量份为10份。性能测试:将通过实施例1-8制备方法制备的3-氨基-n-乙基咔唑收率记录于下表。实验收率/%实施例199.5实施例290.2实施例396.4实施例487.5实施例591.3实施例696.8实施例794.7实施例892.4以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对发明作其他形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例,但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改,等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页1 2 3 
    技术特征:

    1.一种3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:

    s1:向加氢釜中加入3-硝基-n-乙基咔唑、邻二氯苯、催化剂、双氰胺,然后密闭反应釜,打开氮气阀,在0.4mpa置换空气,置换3-5次;

    s2:打开测氧仪检测氧气含量≤0.5%时,升温至70-80℃,加入氢气开始加氢还原,控制反应温度为70-130℃,压力<1.7mpa,反应2-7小时,取样检测3-硝基-n-乙基咔唑含量<0.1%、邻二氯苯脱氯率<0.05%,停止反应,停止加氢,降温至70-110℃,将氢气排出,得到3-氨基-n-乙基咔唑。

    2.根据权利要求1所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,s1步骤中所述的3-硝基-n-乙基咔唑和邻二氯苯的重量比为1:0.89-0.95。

    3.根据权利要求1所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,s1步骤中所述的催化剂的重量为3-硝基-n-乙基咔唑重量的0.5-2wt%。

    4.根据权利要求1所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,s1步骤中所述的催化剂选自铂碳催化剂、钯碳催化剂中的至少一种。

    5.根据权利要求4所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,所述的钯碳催化剂中钯含量质量百分比为4.5-5.5%。

    6.根据权利要求4所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,所述的钯碳催化剂杂质含量质量百分比≤0.3%。

    7.根据权利要求1所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,s1步骤中所述的双氰胺的重量为催化剂重量的5-10%。

    8.根据权利要求1所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,s2步骤中所述的压力为0.2-1.7mpa。

    9.根据权利要求1所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法,其特征在于,3-氨基-n-乙基咔唑的制备原料按重量份计,包括:3-硝基-n-乙基咔唑3-15份、邻二氯苯1-10份、催化剂0.02-0.3份、双氰胺0.002-0.03份。

    10.一种根据权利要求1-9任一项所述的3-氨基-n-乙基咔唑的制备方法在永固紫rl颜料生产的应用。

    技术总结
    本发明属于化合物合成技术领域,更具体的涉及一种3‑氨基‑N‑乙基咔唑的制备方法及应用。本发明提供了一种3‑氨基‑N‑乙基咔唑的制备方法,包括以下步骤:S1:向加氢釜中加入3‑硝基‑N‑乙基咔唑、邻二氯苯、催化剂、双氰胺,然后密闭反应釜,打开氮气阀,在0.4MPa置换空气,置换3‑5次;S2:打开测氧仪检测氧气含量≤0.5%时,升温至70‑80℃,加入氢气开始加氢还原,控制反应温度为70‑130℃,压力<1.7MPa,反应2‑7小时,取样检测3‑硝基‑N‑乙基咔唑含量<0.1%、邻二氯苯脱氯率<0.05%,停止反应,停止加氢,降温至70‑110℃,将氢气排出,得到3‑氨基‑N‑乙基咔唑。制备过程中制备原料的转化率达到99.9%,制备得到的3‑氨基‑N‑乙基咔唑产品收率高,避免了生产过程中原料的浪费,节省了生产成本。

    技术研发人员:董顺卿;夏有羊;于春发;杨青明
    受保护的技术使用者:山西紫罗蓝新材料科技有限公司
    技术研发日:2020.12.14
    技术公布日:2021.03.12

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