微通道反应器连续化合成1H-1,2,3-三唑的方法技术

本发明专利技术涉及一种微通道反应器连续化合成1H

【技术实现步骤摘要】
微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法


[0001]本专利技术涉及一种微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，属于医药合成


技术介绍

[0002]1H
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1,2,3
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三氮唑(C2H3N3)是一种重要的有机合成中间体，可用于合成药物、杀菌剂等领域的多种复杂化合物，例如，它是他唑巴坦合成中的关键中间体之一。
[0003]目前，1H
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1,2,3
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三氮唑的合成路线主要有以下几种：
[0004](1)以邻苯二胺为原料，通过重氮化、环合反应制得苯骈三氮唑(2)，然后经高锰酸钾氧化为1H
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1,2,3
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三氮唑
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4,5
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二羧酸(3)，再在二噁烷溶剂中经铜粉催化脱羧，制得1H
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1,2,3
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三氮唑。
[0005][0006]此方法使用二噁烷为溶剂，收率较低，且溶剂价格较高，不利于工业化生产。
[0007](2)以对甲苯磺酰氯为原料，四氢呋喃为溶剂，与水合肼溶液反应制得对甲苯磺酰肼，然后加入乙二醛，以乙醇为溶剂，通入NH3，制得1H
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1,2,3
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三氮唑。
[0008][0009]此方法使用的原料对甲苯磺酰氯，易吸潮，具有催泪作用，且在制备过程中需通入氨气，整体制备工艺对环境不友好，且制备步骤繁琐，整体收率69％，不利于工业化生产。
[0010](3)专利申请CN 109535089 A公开了在水中，以乙二醛与水合肼反应生成中间体一，然后在二氯甲烷中，在高锰酸钾作用下环合得到中间体二，再在另一份二氯甲烷中，中间体二在酸性条件下与亚硝酸钾反应脱氨基得到三氮唑粗品，进一步纯化得到三氮唑成品。
[0011][0012]此方法不同步骤使用不同极性的溶剂，并且使用高锰酸钾进行氧化环合，会产生固体废渣，易生成杂质，且价格昂贵；第三步使用亚硝酸钾做脱氨基，生成重氮盐，有爆炸风险，且此方法使用了大量二氯甲烷，毒性较大，整体制备过程工序繁琐，原材物料价格昂贵，对环境不友好，不利于工业化生产。

技术实现思路

[0013]本专利技术的目的是提供一种微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，选用绿色环保的过氧化氢作为氧化成环的氧化剂，然后用亚硝酸盐重氮化脱氨基反应，整个反应过程都在水溶剂环境下进行，不需要进行溶剂的更换和添加，避免了毒性起始反应物的使用，并且没有固体废弃物产生，采用微通道反应器消除了两个高反应热的放大效应，解决了双氧水氧化和重氮化在传统反应釜合成过程中安全隐患极大的问题，做到了绿色、安全。
[0014]本专利技术所述的微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，包括以下步骤：
[0015]1)将水合肼的水溶液经微通道反应器预热后进入反应模块组，经过预热的反应液与乙二醛的水溶液在反应模块中进行混合并发生还原反应，反应温度为50
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100℃，收集从降温模块流出的反应液，制得物料1；所述的水合肼水溶液含量为40％
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80％，乙二醛水溶液含量为30％
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42％。
[0016]2)继续在微通道反应器反应模块中物料1与双氧水混合并进行氧化环化反应，制得物料2；所述双氧水含量为10％
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50％。
[0017]3)物料2继续在微通道反应器反应模块中和浓盐酸反应，制得物料3；所述的浓盐酸浓度为11％
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36％。
[0018]4)物料3继续在微通道反应器反应模块中和亚硝酸钠溶液进行重氮化去氨基反应，收集从反应模块流出的反应液，后处理，得1H
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1,2,3
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三氮唑。
[0019]本专利技术的化学反应式如下：
[0020][0021]其中，优选方案如下：
[0022]步骤1)中，所述的水合肼的进料速度为40g/min，乙二醛和水合肼的摩尔比为1:
1.5～3.0。
[0023]步骤1)中，所述的还原反应在50～100℃的温度下进行。
[0024]步骤1)中，所述的水合肼和乙二醛在反应模块中的总停留时间20～60s。
[0025]步骤1)中，所述的降温模块温度为20～35℃。
[0026]步骤2)中，所述的双氧水的进料速度为20～48mL/min。
[0027]步骤2)中，所述的双氧水与乙二醛的摩尔比为0.8～1.8:1。
[0028]步骤2)中，所述的氧化环化反应在15～45℃的温度下进行。
[0029]步骤2)中，所述的物料1和双氧水在反应模块中的总停留时间10～40s。
[0030]步骤3)中，所述的浓盐酸与乙二醛的摩尔比为2～5:1。
[0031]步骤3)中，所述的物料2和浓盐酸在反应模块在20～35℃的温度下进行。
[0032]步骤3)中，所述的物料2和浓盐酸在反应模块中总停留时间8～20s。
[0033]步骤4)中，所述的重氮化去氨基反应在10～35℃的温度下进行。
[0034]步骤4)中，所述的亚硝酸钠与乙二醛的摩尔比为0.8～1.5:1。
[0035]步骤4)中，所述的物料3和亚硝酸钠在反应模块中总停留时间10～20s。
[0036]步骤4)中，所述的后处理是：氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾或碳酸钠调碱，乙酸乙酯、二氯甲烷、丁酮或二氧六环萃取，减压蒸馏回收溶剂，浓缩后蒸馏。
[0037]本专利技术所述微通道反应器，也叫做微反应器。核心部分包括预热模块、反应模块组和降温模块，预热模块与反应模块组串联，反应模块组与降温模块串联，反应模块组的单元反应模块根据进料速度、反应物浓度、反应时间等任意串联或并联组合而成，如反应模块组由一个单元模块根据进料速度、反应物浓度、反应时间等任意串联而成如图1中的连接方式，以四个单元反应模块构成反应模块组为例，物料在预热模块预热后进入反应模块组的第一组单元反应模块，并且乙二醛不经预热直接进入反应模块组的第一组单元反应模块，在第一组单元反应模块中进行混合并发生反应，并且随着物料的不断进入，反应液从第一组单元反应模块流向下一单元反应模块，在流动过程中发生反应，最后从降温模块流出，流出的反应液继续进入下一反应模块直至进行最后一步反应。
[0038]本专利技术的反应模块的材质可以为特种玻璃、碳化硅陶瓷、涂有耐腐蚀层的不锈钢金属、聚四氯乙烯中的一种以上，可承受的最大安全压力为1.5～1.8MPa。
[0039]与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
[0040]1、本专利技术不另外使用溶剂，毒性较小，反应过程无需蒸除溶剂，中途也无需更换溶剂，后续反应步骤无需本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，其特征在于：包括以下步骤：将水合肼的水溶液经微通道反应器预热后进入反应模块组，经过预热的反应液与乙二醛的水溶液在反应模块中进行混合并发生还原反应，收集从降温模块流出的反应液，制得物料1；继续在微通道反应器反应模块中物料1与双氧水混合并进行氧化环化反应，制得物料2；物料2继续在微通道反应器反应模块中和浓盐酸反应，制得物料3；物料3继续在微通道反应器反应模块中和亚硝酸钠溶液进行重氮化去氨基反应，收集从反应模块流出的反应液，后处理，得1H
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1,2,3
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三氮唑。2.根据权利要求1所述的微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，其特征在于：所述的水合肼的进料速度为40g/min，乙二醛和水合肼的摩尔比为1:1.5～3.0；所述的水合肼和乙二醛在反应模块中的总停留时间20～60s。3.根据权利要求1所述的微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，其特征在于：所述的还原反应在50～100℃的温度下进行。4.根据权利要求1所述的微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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三唑的方法，其特征在于：所述的降温模块温度为20～35℃。5.根据权利要求1所述的微通道反应器连续化合成1H
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1,2,3
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【专利技术属性】
技术研发人员：孙涛，许鹤，姜启英，
申请(专利权)人：山东金城柯瑞化学有限公司，
类型：发明
国别省市：