4-甲基咪唑连续制备方法技术

公开了4

【技术实现步骤摘要】
4
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甲基咪唑连续制备方法


[0001]本专利技术涉及4
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甲基咪唑连续制备方法，该方法提高了反应效率。本专利技术还涉及通道反应器在连续制备4
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甲基咪唑中的用途。

技术介绍

[0002]4‑
甲基咪唑(4
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methyl imidazole)是一种重要的医学中间体，主要用于消化道溃疡药物(组胺H2‑
受体拮抗剂)西咪替丁(Cimetidine，又名甲氰咪胍，商品名Tagamet) 的合成。西咪替丁是由SmithKline Beecham专利技术并申请专利，分别于1976年和1977年进入英美市场，并成为世界上第一个年销售额突破十亿美元的药品。该专利的有效期到 1994年终止后，西咪替丁的生产扩展到世界各地。目前，虽然新一代组胺H2‑
受体拮抗剂如雷尼替丁、法莫替丁及最新药物洛赛克(奥美拉唑)相继面市，但由于西咪替丁价格经济，故应用领域不断扩展，效果大大出乎人们预料。4
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甲基咪唑主要用于西咪替丁合成之外，还可用作金属表面处理剂、合成树脂固化剂等。
[0003]4‑
甲基咪唑合成方法主要有葡萄糖工艺、咪唑啉脱氢工艺、丙酮醛工艺、羟基丙酮工艺。其中，葡萄糖工艺由于收率低、产品质量差和三废严重，已被淘汰。咪唑啉脱氢工艺由于原料不易获得，未实现工业化。目前普遍采用丙酮醛工艺，以丙酮醛、甲醛在酸性介质中与铵盐或氨缩合反应制取。自20世纪90年代开始，我国开始研究开发丙酮醛法合成4
‑/>甲基咪唑工艺，并在技术、生产工艺方面有了很大的进步，但反应成本高，收率仍较低，且后处理繁琐，环境污染严重。羟基丙酮工艺采用羟基丙酮、甲酰胺和液氨为原料，过程简单，并可获得较高收率，具有较好工业应用前景。
[0004]杨春华等的“羟基丙酮转化为4
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甲基咪唑的研究”(《应用化工》第39卷第5期， 2010年5月)公开了一种羟基丙酮工艺，它采用传统釜式反应，以羟基丙酮、甲酰胺、液氨为原料，在羟基丙酮∶甲酰胺＝1∶5，温度160℃，压力1.8
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2.0MPa下可以较高收率获得4
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甲基咪唑，但是其反应时间长达5小时，转化率仅能达到85.8％，产物选择性也仅有81.6％，存在收率及选择性低、反应成本高的问题。美国专利申请US07129711中公开了一种制备4
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甲基咪唑的工艺，其与杨春华等的《羟基丙酮转化为4
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甲基咪唑的研究》类似，也采用传统釜式反应，以羟基丙酮、甲酰胺、液氨为原料，在100
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200℃，压力1
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25MPa下反应得到4
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甲基咪唑，但其反应时间仍长达0.5
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2小时，反应效率较低，收率仅达到81％。
[0005]显然本领域仍需要寻找一种4
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甲基咪唑连续制备方法，它可以更高效的反应过程来合成4
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甲基咪唑，同时具有简单的反应过程和较高的收率。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种4
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甲基咪唑连续制备方法，它可以更高效的反应过程来合成4
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甲基咪唑，同时具有简单的反应过程和较高的收率。
[0007]因此，本专利技术的一个方面涉及一种4
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甲基咪唑连续制备方法，包括如下步骤：
[0008](i)提供通道反应器；
[0009](ii)将液氨通入通道反应器；并且
[0010](iii)将羟基丙酮与甲酰胺通入通道反应器，反应混合物在通道反应器中的停留时间为3
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10min。
[0011]本专利技术的另一方面涉及通道反应器在连续制备4
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甲基咪唑中的用途。
附图说明
[0012]下面结合附图更详细地说明本专利技术，附图中：
[0013]图1是根据本专利技术的一个实施方式的利用连续流通道反应器合成4
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甲基咪唑的反应装置的示意图；
[0014]图2是由核磁共振仪测得的实施例1
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7产物的1HNMR谱图；并且
[0015]图3是由红外光谱仪测得的实施例1
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7产物的红外光谱图。
具体实施方式
[0016]本专利技术的4
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甲基咪唑连续制备方法在通道反应器中进行。
[0017]本专利技术的一个方面提供4
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甲基咪唑连续制备方法，该方法包括提供通道反应器的步骤。
[0018]本专利技术中通道反应器包括微通道反应器或微通道反应器与管道反应器的组合，微通道反应器包括特征尺寸为0.5mm～15mm的流体通道，管道反应器包括盘管式反应器、绕管式反应器，其通道直径为5～20mm，微通道反应器与管道反应器均可市售获得。关于微通道反应器与管道反应器的组合可以通过购买微通道反应器与管式反应器后进行自由组合。
[0019]本专利技术的专利技术人发现，在将微通道反应器用于羟基丙酮工艺时，将原本长达数小时的反应时间缩短为3
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10分钟，从而有利地降低了反应成本、提高了产品收率。本专利技术的一个专利技术基础就是基于该发现完成的。
[0020]在本专利技术的一个实例中，微通道反应器与管道反应器的组合可包括，但不限于依次串联的微通道反应器与管道反应器、交替相连的微通道反应器与管道反应器。在本专利技术的一个实例中，所述通道反应器的持液量范围一般为1～1000L，较好为5～200L，更好为 10～100L。在本专利技术的一个实例中，所述微通道反应器的持液量为100L。在本专利技术的一个实例中，所述微通道反应器的特征尺寸为0.5mm～15mm，较好1～10mm，更好2～8mm，所述管道反应器的通道直径为2～20mm，较好5～15mm，更好6～12mm。
[0021]在本专利技术方法中，所用的通道反应器的材质可以是金属、塑料、陶瓷中的一种或多种。在一个较好实例中，所述通道反应器的材质是不锈钢。在本专利技术的一个实例中，通道反应器带有换热结构，例如，微通道反应器带有管道式换热结构或双面换热结构，管道反应器带有夹套式换热结构。在本专利技术的一个实例中，微通道反应器上设有管道式换热结构，换热结构可以为，贴紧在反应片上下两侧的换热片，换热片内设有换热通道，换热通道流通有换热流体介质。
[0022]在本专利技术的一个实例中，可控制将不同原料独立加入微通道反应器。在本专利技术的一个实例中，可精准控制微通道反应器的反应温度、反应压力、摩尔配比、流量和停留时间。在本专利技术的一个实例中，可人工或通过计算机程序自动控制整个反应过程，包括进料流速、反应过程的操作条件，如反应温度、反应压力、摩尔配比等。
[0023]本专利技术方法还包括将液氨通入通道反应器的步骤。
[0024]在本专利技术方法中，适用的液氨无特别的限制，可以是市售或常规自制的液氨。在本专利技术方法中，用于通入液氨的方式无特别的限制，可采用能够以合本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种4
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甲基咪唑连续制备方法，包括如下步骤：(i)提供通道反应器；(ii)将液氨通入通道反应器；并且(iii)将羟基丙酮与甲酰胺通入通道反应器，反应混合物在通道反应器中的停留时间为3
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10min。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通道反应器包括微通道反应器或微通道反应器与管道反应器的组合。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，通道反应器中的反应压力为1
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10MPa，较好为3
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8MPa，更好为4
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6MPa。4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，液氨的流量范围为0.08～6.76L/min，较好为0.35～6.5L/min，更好为0.43～6.23L/min。5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，羟基丙酮和甲酰胺的摩尔配比为1∶2
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1∶8，较好为1∶3
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1∶7，优选为1∶4
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1∶6，更优选1∶5。6.如权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：葛源，吕峥，解传宝，赵梦奇，
申请(专利权)人：山东友泉新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：