咪唑合成方法

2022-07-05

　　1、由乙二醛經(jīng)環(huán)合;中和而得。將乙二醛、甲醛、硫酸銨投入反應(yīng)鍋，攪拌加熱至85-88℃，保溫4h。冷至50-60℃，用石灰水中和至pH為10以上。加熱至85-90℃，排氨1h以上，稍冷，過濾，濾餅用熱水洗滌，合并洗;濾液，減壓濃縮至無水蒸出時，繼續(xù)減壓蒸餾至低沸物全部蒸完，收集105-160℃(0.133-0.267kPa)餾分，得咪唑。收率約45%。
　　2、另一種制法是使鄰苯二胺與甲酸環(huán)合生成苯駢咪唑，再經(jīng)雙氧水反應(yīng)開環(huán)為4,5-二羥基咪唑，脫羧制得咪唑。4,5-二羥基咪唑也可由d-酒石酸經(jīng)硝化、環(huán)合而得。4,5-二羧基咪唑的脫羧制取咪唑的工藝過程如下:將4,5-二羥基咪唑與氧化銅混合，加熱至100-280℃，放出大量二氧化碳氣體，收集餾出液即得粗品，用苯重結(jié)晶得成品，收率76%。
　　3、咪唑的化學合成路線有乙二醛合成法、腈類合成法、酒石酸法、鄰苯二胺與甲酸環(huán)合法、溴乙醛法等。
　　(1)工業(yè)乙二醛合成法將乙二醛、甲醛、硫酸銨投入反應(yīng)釜，攪拌加熱至85~88℃，保溫4h。然后冷卻至50~60℃，用石灰水中和至pH值10以上，再加熱至85~90℃，排氨1h以上。稍冷后，過濾，濾餅用熱水洗滌，合并洗、濾液，加入到蒸餾裝置中，先減壓濃縮至無水蒸出，再繼續(xù)減壓蒸餾至低沸物全部蒸完，然后收集105~160℃/133.3~266.7Pa餾分，得咪唑。收率約45%。每噸產(chǎn)品消耗乙二醛4172kg，甲醛(37%)2344kg，硫酸銨(99%)3826kg，石灰2571kg。反應(yīng)式如下:
　　該法由于收率和產(chǎn)品質(zhì)量不盡如人意，文獻報道了一些改進方法，如采用異丙醚萃取的方法、用烏洛托品代替甲醛的合成方法、用氨水代替硫酸銨的合成方法、用草酸銨代替硫酸銨的合成方法等。如用草酸銨代替硫酸銨可使收率提高到65%。
　　4、鄰苯二胺與甲酸環(huán)合法將鄰苯二胺與甲酸環(huán)合生成苯并咪唑，再經(jīng)雙氧水反應(yīng)開環(huán)為4,5-二羧基咪唑，脫羧制得咪唑
　　5、溴乙醛法用醋酸乙烯酯與溴加成，再用乙醇處理，生成溴代乙醛，再與溴化氫、乙醇作用生成縮醛。縮醛在乙二醇及濃鹽酸作用下生成環(huán)狀縮醛，用過量甲酰胺與縮醛在不斷通入氨氣情況下反應(yīng)，生成咪唑，產(chǎn)率為50%。
　　6、以乙二醛為原料，在甲醛中與硫酸銨(或氨)在85~90℃下反應(yīng)，先制得咪唑的硫酸鹽，然后用氫氧化鈣中和，可得咪唑粗制品，過濾，用水洗滌，合并濾液和洗滌液，減壓蒸發(fā)濃縮，結(jié)晶，可制得。如果直接用氨，則無硫酸鹽的處理步驟，可一步制得。無論是用硫酸銨或氨，此法的收率較低，約45%。
　　以鄰苯二胺和甲酸為原料，環(huán)合，生成苯并咪唑，再在硫酸溶液中氧化，生成二羧基咪唑，在氧化銅作用下，于100~150℃下脫羧，可制得粗品，再在苯溶液中重結(jié)晶，可得咪唑成品。
　　以D-酒石酸為原料，在硫酸中，用硝酸進行硝化，制得2，3-二硝基酒石酸，再在甲醛中與氨反應(yīng)，可制得二羧基咪唑，然后脫羧，可制得。
　　7、其制備方法是將乙二醛、甲醛、硫酸銨投入反應(yīng)鍋，攪拌加熱至85~88℃，保溫4h，冷至50~60℃，用石灰水中和至pH=10以上，加熱至85~90℃，排氨1h以上，稍冷，過濾，濾餅用熱水洗滌，合并洗濾液，減壓濃縮至無水蒸出時，繼續(xù)蒸餾至低沸物全部蒸完，收集105~160℃/133~266Pa餾分得咪唑。
　　也可用鄰苯二胺為原料，加入到甲酸中攪拌加熱，在95~98℃保溫2h，降溫到50~60℃，用10%NaOH調(diào)節(jié)至pH=10，降至室溫，過濾水洗，干燥得苯并咪唑。在攪拌下將苯并咪唑投入濃硫酸，升溫至100℃，慢慢滴入H2O2。加畢，在140~150℃攪拌反應(yīng)1h，降溫至40℃，加水稀釋，析出結(jié)晶，過濾，水洗，干燥，得4，5-二羧基咪唑。將4，5-二羧基咪唑與氧化銅混合，加熱至100~280℃，放出大量二氧化碳氣體，收集餾出液，即得白色塊狀物粗品，用苯重結(jié)晶得精品咪唑。