Способ получения 2-метилимидазола Советский патент 1988 года по МПК C07D233/56 

00

со

4 4ib

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения тилимидазола - полупродукта для синтеза ценных лекарственных препаратов биологически активньг с веществ, ускорителей полимеризации эпоксидных смол, ингибиторов коррозии металлов.

Цель изобретения - повьпиение чистоты целевого продукта, удешевление процесса, усовершенствование системы улавливания кристаллических продуктов и утилизации отходов.,

На чертеже изображен приемник бар- ботажного типа.

Поставленная цель достигается за счет взаимодействия этилендиамина и уксусной кислоты при 350-400°С в присутствии алюмоплатинового отработанного катализатора риформинга с юсле- дующим улавливанием сырого продукта путем барботирования паров реакционной смеси через растворитель с одновременным циркулярным орошением этим же растворителем, подаваемым в зону осшвдения кристаллов, с последующей очисткой продукта путем отгонки растворителя, отжима сьфых кристаллов от масла, перекристаллизации их из ди- оксана, упаривания маточника и воз- гонки сухого остатка.

В качестве поглощающей жидкости и растворителя кристаллов в системе улавливания используют растворитель с т,кип, 75-100 С, выбранный из труп пы этанол, изопропанол, вода.

Пример 1 . Отработанньй алто- моплатиновый катализатор риформинга АП-64, содержащш 0,6% Ft и 0,08% С1 измельчают, отби1:)ают фракцию 1-2 мм и загружают в проточньй кварцевый реактор в количестве 100 см. Перед началом опыта катализатор восстанавливают водородом при 500°С в течение 2ч, пропуская его со скоростью 60 л/ч. Затем, не прекращая тока во- дорода-j охлаждают реактор до 400 С и при этой температуре в течение 3 ч пропускают заранее приготовленную смесь этилендиамина и уксусной кислоты (соотношение компонентов 1,0: 1,15 мол.) со скоростью 73 мл/ч (об. скор, по жидкости о,, 73 ), что соответствует количеству пропущенного этилендиамика 101,8 г (1,7 моль) и соотноиению H,j:этилендиамин 4, мол Продукты реакции собирзлот в приемник барботажного типа с краном 4 в нижней- части приемника,. Б верхней части

Q

5

0 5 30

s

0 лс

0

5

центральной трубки 3 по ее периферии припаяно полое кольцо 1, сообщающееся с внутренним объемом приемника рядом отверстий 2, расположенных также- по периферии центральной трубки. Кроме того, это кольцо имеет снаружи патрубок, сообщающийся с полостью кольца. Перед началом синтеза ловушку заполняют этиловым спиртом выгае уровня центральной трубки, при этом выходящ1да из реактора водород бар- ботирует через спирт. Во время синтеза пары выходящих из реактора продуктов частично конденсируются в виде кристаллов на внутренних стенках центральной трубки, а частично поглощаются спиртом при барботировании. При накоплении кристаллов в центральной трубке через патрубок периодически подается этанол, который смывает кристаллы в поглощающую жидкость. По мере наполнения приемника раствор сливают в накопительную емкость, затем растворитель и летзгчие примеси отгоняют на роторном испарителе (10- 12 мм рт.ст,, 90-95 С), получают 127,9 г сырого продукта (выход 92 мол.%, считая на пропущенный эти- лендиамин) с т.пл. 133-138 С. Кристаллы сырого 2-метилимидазола прокладывают между слоями фильтрующей ткани и на процессе отжимают от масла. Отжатые кристаллы растворяют при нагревании (80-85 с) в диоксане, взятом в количестве в 1,5 раза больгаем, чем 2-метилимидазол, и оставляют кристаллизоваться при комнатной температуре в течение 2 ч. Кристаллы отфильтровывают, маточник сливают, а кристаллы отмывают на фильтре от ди- оксана диэтиловым эфиром (2x50 мл). Маточник концентрируют, частично от- ,гоняя диоксан 50-55 С; 10-Г2 мм рт.ст, ) ,и при охлаждении получают дополнительную порцию кристаллов, ко- отфильтровывают и промхлвают эфиром (2x30 мл). Перекристаллизованный 2-метилимидазол сушат под небольшим вакуумом (60-70 мм рт.ст.) при комнатной температуре. Проду : т первой перекристаллизации (А) получают в количестве 85,2 г (выход 61,1 мол.%, считая на этилендиамин) с т.пл. 142-142,5°С. Пподукт второй перекристаллизации (Ад) получают в количестве 10,5 г (выход 7,5 мол.%, считая на пропутч.енный этилендиамин) с т.пл. 141-142 0. Маточник5 оставшийся после второй перекристаллизации, и эфирные смывы упаривают, сухой остаток коричневого цвета возгоняют при атмосферном давлении и получают белые игольчатые кристаллы с Т.1Ш. 134-137 с. Возогнанный продукт перекристаллизовывают и получают дополнительно 2-метилимидазол в количестве 3,5 г (выход 2,5%, считая на исходный этилендЛамин) с т.пл. 142- . Всего получают 99,2 очищениего 2-метилимидазола с выходом 71,1 мол.%, считая на пропущенный этилендиамин.

Пример 2. Смесь этилендиа- мина с уксусной кислотой, взятых в соотношении 1:1,17 мол., пропускают через 100 см указанного в примере катализатора при 400°С,;;об, скор, пропускания смеси 0,72 и разбавлении Н :этилендиамин 4,4:1 мол. в течение 3 ч. Пропущено 100,4 г эти- лендиамина (1,67 моль). Продукты ре акции собирают в приемник барботаж- ного типа (пример 1), где в качестве поглощающей жидкости и растворителя кристаллов используют дистиллированную воду. По окончании синтеза воду упаривают сначала при атмосферном давлении, а затем на роторном испарителе при 10-12 мм рт.ст. и 97 С и получают сырой продукт в количестве 123,8 г (выход 90,2 мол.%, считая на пропут енный этилендиамин) с т.пл, 132- 13б°С. Полученные кристаллы отжимают от масла и перекристаллизовы- вают из диоксана по примеру I, и получают 71,5 г А, и 11,6 г А (выходы 52,2 и 3,5%, считая на пропущенньй этилендиамин) с т.пл. 142-143 и 141- 142 с соответственно. Маточник, полученный после отделения А, а также эфирные смывы зшаривают досуха и сухой остаток возгоняют. Возогнанные кристаллы перекристаллизовьшают из диоксана и получают дополнительно 2,5 г 2-метилимидазола (выход 1,8%) с т.пл. 142-143°С. Всего получают 85,6 г очищенного 2-метилимидазола с выходом 62,5 мол,%, считая на пропущенный этилендиамий,

Пример 3. Через 300 см катализатора, указанного в примере 1, с которым проведено четыре трехчасог вых опыта по синтезу 2-мётилимндазо- ла с промежуточными регенерациями при , пропускают в течение 3 ч смесь этиле здиамина и уксусной кис

лоты при 400 С, об. скор, подачи смеси. О, 74 ч и разбавлении Н:этилендиамин 4,4:1 мол. Продукты собирают в изопропаноле, который затем вместе с летучими примесями отгоняют на роторном испарителе (10-12 мм рт.ст., 90-95 С), и получают 119,9 г кристаллов 2-метилимидазола грязно-буро10 го цвета (выход 85 мол.%, считая на пропущенный этилендиамин). Кристаллы отжимают от масла, растворяют в этаноле, .добавляют активированный уголь (БАУ) в количестве 1/6 от веса раст15 воренного продукта и кипятят в колбе с обратным холодильником в течение 1,5 ч. Затем раствор фильтруют, эта- . НОЛ отгоняют на роторном испарителе и получают осветленные кристаллы 220 метилимидазола в количестве 105,8 г (выход 75 мол.%, считая на пропущен-ньй этилевдиамин) с т.пл. 133-137°С. Продукт перекристаллизовывают из диоксана по примеру 1 и получают

25 59,5 г А, и 14,5 выходами 42,2 и 10,3 мол.% соответственно при т.пл. 142-143 С Kajfg oro. Маточник, полученный после отделения А, а также эфирные смывы упаривают досуха и 30 сухой остаток возгоняют. Возогнанные

кристаллы перекристаллизовывают по примеру L и получают дополнительно 2,1 г (1,5 мол.%) 2-метш1имидазола .с т.пл. 142-132°С. Всего за опыт по- -е лучают 76, 1 г очищенного продукта с выходом 54 мол.%, считая на пропущенный этилендиамин.

Предлагаемый способ ползгчения 2-, метилимидазола пригоден для реализа40 ции в промьштенном масщтабе, поскольку он основан на сравнительно доступном, многотоннажном катализаторе (отработанный катализатор риформинга), снабжен удобной для промьшленности- 45. системой улавливания продуктов и яв- .ляется практически безотходным, кро- . ме TorOj достоинством способа является высокая чистота продукта.

Формула изобретения

1. Способ получения 2-метилимидазола путем взаимодействия зтилендия- мина и уксусной кислоты при 350-400 С 5 в среде водорода в присутствии дега- лоидированного апюмоплатинового катализатора с последукщим улапливани- ем и очисткой целевого продукта, отличающийся тем, что, с

Му(рта

(при Вар ива ется по перисрерии

nofTJOf pacm opti- тела