一种制备2-苯基苯并咪唑的方法技术

本发明专利技术提供了一种制备2‑苯基苯并咪唑的方法，该方法首先将芳环供体化合物和催化剂分散于溶剂中，再向上述混合体系中分批加入邻苯二胺，即可制得高品质的2‑苯基苯并咪唑。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及有机化学品合成，特别涉及一种制备2-苯基苯并咪唑的方法。
技术介绍
2-苯基苯并咪唑是在化工和医药领域被广泛应用的中间体。目前，工业上制备2-苯基苯并咪唑主要采用苯甲醛和邻苯二胺为原料来进行合成。但是苯甲醛不仅价格高，而且不稳定，容易变质，颜色也容易变成黄色，进而影响产品的收率和颜色，其次，使用苯甲醛作为原料时，在生产过程中还会产生大量的含盐废水，给环境造成很大的破坏。在现有技术中，存在一些使用苯甲酸与邻苯二胺作为反应原料来制备2-苯基苯并咪唑的方法，如中国专利CN201010576080A公开了一种2-(4-R苯基)苯并咪唑的制备方法，其使用PPA(多聚磷酸)作为催化剂，先在高温下反应，再冷却至室温经过以下步骤进行处理：强碱溶液洗、水洗、有机溶剂溶解、活性炭吸附等，该方法操作复杂，生产链长，不适于工业化生产，需要进行多次洗涤，不仅需要消耗大量水和有机溶剂，还会产生大量的废水，对环境带来很大的负担。又如中国专利CN103073503A公开了一种制备2-芳基苯并咪唑的方法，其以1，4-二氧六环为溶剂，以浓硫酸为催化剂，再经过碱洗得到产品，其使用的催化剂浓硫酸属于化学危险品，在工业生产中应当尽量避免使用。因此，亟待开发一种适于工业化生产，操作步骤少、环境污染小的制备2-苯基苯并咪唑的方法。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术人进行了锐意研究，结果发现：向芳环供体化合物和催化剂的混合体系中分批加入邻苯二胺，即可制得高品质的2-苯基苯并咪唑，从而完成了本专利技术。本专利技术的目的在于提供一种制备2-苯基苯并咪唑的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将芳环供体化合物、催化剂分散在有机溶剂中，优选升温；步骤2，向步骤1制得的体系中分批加入邻苯二胺，优选地，还包括以下步骤：步骤3，除去步骤2制得体系中的液相，得到固相产物；更优选地，还包括以下步骤：步骤4，将步骤3得到的固相产物进行纯化。附图说明图1示出实施例2制得产品的HPLC谱图，并与2-苯基苯并咪唑标准品的HPLC谱图进行对比。具体实施方式下面通过对本专利技术进行详细说明，本专利技术的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。以下详述本专利技术。根据本专利技术，提供一种制备2-苯基苯并咪唑的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将芳环供体化合物、催化剂分散在有机溶剂中，优选升温。在本专利技术中，所述芳环供体化合物为苯甲酸或者苯甲醛，优选为苯甲酸。苯甲酸是常见化学品，在常温常压为固态，其来源广泛，产品纯度高，不易变质，能够从源头上保证2-苯基苯并咪唑的品质。在本专利技术中，所述催化剂为含硼的酸，优选为硼酸或者为苯硼酸，更优选为硼酸。本专利技术人发现，含硼元素的酸对本专利技术的反应具有良好的催化作用，能够极大地提高反应速率，而且在制备过程中几乎没有副产物产生。而且，本专利技术人通过大量实验发现，硼酸对本专利技术的反应催化效率高，同时，反应的副产物少，而且，硼酸来源广泛，容易得到高纯度的硼酸，其价格便宜，因此，本专利技术最优选选择使用硼酸作为催化剂，以满足工业化生产的要求。此外，本专利技术人还发现，芳环供体化合物与催化剂不发生化学反应，因此，本专利技术可以将芳环供体化合物与催化剂先混合在一起，制备成芳环供体化合物-催化剂混合体系。在本专利技术中，所述有机溶剂选自芳香烃，优选选自苯、甲苯、间二甲苯、异丙苯和对叔丁基甲苯中的一种，更优选为对叔丁基甲苯。本专利技术人发现，对叔丁基甲苯具有较高的沸点，其沸点为191℃，从而使反应体系能够保持在该温度下进行反应，加快反应的速率；而且，对叔丁基甲苯能够与水共沸，在沸腾时能够将体系中生成的水带出反应体系，促进反应的正向进行；此外，苯甲酸和邻苯二胺在对叔丁基甲苯中溶解度大，而目标产品2-苯基苯并咪唑在其中的溶解度却很小，这非常便于产品的分离，因此，本专利技术特别优选对叔丁基甲苯作为反应的溶剂。在本专利技术中，优选地，芳环供体化合物与溶剂的重量体积比为(0.5～2)重量份:(1～5)体积份，优选为(0.8～1.5)重量份:(2～4)体积份，如1重量份:3体积份，其中，基于1g计为芳环供体化合物的1重量份，基于1mL计为溶剂的1体积份。在本专利技术中，可以将芳环供体化合物、催化剂与全部的溶剂混合，也可以与一部分溶剂混合，剩余的溶剂用于与反应的另一原料混合。在本专利技术中，在加入邻苯二胺前，将体系升温，优选升温至160℃～200℃，更优选升温至回流温度，进一步优选地，在升温后保温反应10～20min，使体系中的原料充分活化，当向体系中加入邻苯二胺时，芳环供体化合物能够与邻苯二胺立即反应，从而避免了副反应的发生。本专利技术人发现，当体系温度低于160℃时，向体系中加入邻苯二胺，则邻苯二胺容易与催化剂反应生成副产物，而体系的温度越高，生成副产物的趋势越小，因此，本专利技术人优选选择将步骤1制得的体系首先升温至回流温度，从而促进芳环供体化合物与邻苯二胺反应的正向进行。步骤2，向步骤1制得的体系中分批加入邻苯二胺。在本专利技术中，另一反应原料为邻苯二胺，芳环供体化合物与邻苯二胺反应即可制得2-苯基苯并咪唑。在本专利技术中，芳环供体化合物与邻苯二胺的摩尔量之比为(0.5～2):1，优选为(0.75～1.25):1，更优选为1.1:1，当芳环供体化合物与邻苯二胺的摩尔量之比大于2:1时，产物的收率不明显增加，当芳环供体化合物与邻苯二胺的摩尔量之比小于0.5:1时，会使邻苯二胺反应不完全，而邻苯二胺在反应体系中难以除去，因此会造成后处理困难，因此，本专利技术选择芳环供体化合物与邻苯二胺的摩尔量之比为(0.5～2):1。在本专利技术中，所述催化剂与邻苯二胺的摩尔量之比为(0.05～0.15):1，优选为(0.08～0.12):1，如0.1:1，其中，催化剂的摩尔量以其中催化剂分子的摩尔量计，邻苯二胺的摩尔量以其分子的摩尔量计。本专利技术人发现，当催化剂的所述催化剂与邻苯二胺的摩尔量之比大于0.15:1时，反应速率不再明显增加，继续增加催化剂用量，会带来催化剂的浪费；当催化剂的所述催化剂与邻苯二胺的摩尔量之比小于0.05:1时，反应速率增加的不明显，与没有加入催化剂的效果近似，因此，本专利技术选择催化剂与邻苯二胺的摩尔量之比为(0.05～0.15):1。然而，本专利技术人发现，将芳环供体化合物与邻苯二胺采用一锅煮法来制备2-苯基苯并咪唑时，不仅需要很长的反应时间，而且在制备体系中会产生大量无法除去的蓝色杂质，严重的制约着产品的收率，还严重地降低了产品的品质，使该产品无法销售。本专利技术人发现，将芳环供体化合物分成足够多的批数，分批的加入邻苯二胺与催化剂的混合体系中，体系中仍然会产生大量的蓝色杂质；而将邻苯二胺分批加入芳环供体化合物与催化剂的混合体系中，则体系中蓝色杂质减少，当将邻苯二胺分成足够多的批数，分批中入芳环供体化合物与催化剂的混合体系中时，则能够避免体系中产生蓝色杂质，因此，本专利技术选择将邻苯二胺分批加入芳环供体化合物与催化剂的混合体系中。不受任何理论的束缚，本专利技术人认为这种蓝色的杂质是邻苯二胺与催化剂反应生成的络合物，而这种络合物的蓝色显色明显，在体系中微量存在就会使体系显示出较深的颜色，而且这种络合物在体系中难以除去，增加洗涤次数也难以将其从产物中除去。本专利技术人发现，在芳环供体化合物与邻苯二胺反应的过程中，反应体系的分水本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备2‑苯基苯并咪唑的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将芳环供体化合物、催化剂分散在有机溶剂中，优选升温；步骤2，向步骤1的体系中分批加入邻苯二胺。

【技术特征摘要】
1.一种制备2-苯基苯并咪唑的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将芳环供体化合物、催化剂分散在有机溶剂中，优选升温；步骤2，向步骤1的体系中分批加入邻苯二胺。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述芳环供体化合物为苯甲酸或者苯甲醛，优选为苯甲酸；和/或所述催化剂为含硼的酸，优选为硼酸或苯硼酸，更优选为硼酸；和/或所述有机溶剂为芳香烃，优选选自苯、甲苯、间二甲苯、异丙苯和对叔丁基甲苯中的一种，更优选为对叔丁基甲苯。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，芳环供体化合物与溶剂的重量体积比为(0.5～2)重量份:(1～5)体积份，优选为(0.8～1.5)重量份:(2～4)体积份，如1重量份:3体积份，其中，基于芳环供体化合物的1重量份为1g计，基于溶剂的1体积份为1mL计。4.根据权利要求1～3之一所述的方法，其特征在于，在步骤1中，将体系升温至160℃～200℃，优选升温至回流温度；更优选地，在升温后保温反应10～20min。5.根据权利要求1～4之一所述的方法，其特征在于，芳环供体化合物与邻苯二胺的摩尔量之比为(0.5～2):1，优选为(0.72～1.25):1，更优选为1.1:1；和/或所述催化剂与邻苯二胺的摩尔量之比为(0.05～0.15):1，优选为(0.08～0.12):1，如0.1:1。6.根据权利要求1～5之一所述的方法，其特征在于，步骤2中，反应过程中进行除水，优选使用分水器，更优选所述分水器具有较大面积的冷却板和较大管径的水蒸汽出口管，尤其优选使用该分水器实现70％，优选为80％及以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正浩，任静，黄浩，葛建军，
申请(专利权)人：宿迁科思化学有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32