分离提纯N－乙基咔唑的工艺方法技术

本发明专利技术公开了一种分离提纯Ｎ－乙基咔唑的工艺方法。Ｎ－乙基咔唑是合成染料硫化还原兰ＧＮＸ及颜料永固紫ＲＬ的中间体。在Ｎ－乙基咔唑的粗产品中含有咔唑、蒽、菲等杂质。本发明专利技术利用粗产品中各物质熔点的差异，采用静态分布结晶方法对Ｎ－乙基咔唑分离提纯，所获得的Ｎ－乙基咔唑的纯度可达９４％以上。本工艺具有成本低、操作简单、易于实现连续化、不产生废水、不使用溶剂等优点，并可同时获得纯度较高的蒽、咔唑和菲。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种从混合物中分离提纯N-乙基咔唑的方法。杂环芳香烃化合物咔唑及其衍生物是染料、香料、医药等产品的中间体，其中N-乙基咔唑是由咔唑与卤乙烷反应而生成的化合物，其结构式如下 N-乙基咔唑是合成染料硫化还原兰GNX及颜料永固紫RL的中间体。无论作为还原兰GNX的中间体还是颜料永固紫RL的中间体，均对其纯度有一定要求。在N-乙基咔唑的合成中，由于咔唑的分离提纯较难(咔唑与其中的主要杂质蒽、菲等的熔点和沸点很接近，咔唑沸点为355℃，蒽的沸点为340℃；咔唑的熔点为245℃，蒽的熔点为216℃)，从而导致粗产品N-乙基咔唑的纯度较低，因此须对反应所获得的N-乙基咔唑进行分离提纯。传统的对N-乙基咔唑分离提纯的方法为结晶洗涤及活性炭脱色方法。该方法要耗用大量溶剂、产生大量废水、操作困难。美国专利US2783244公开了一种关于蒽的提纯及N-乙基咔唑制备工艺，该工艺采用蒽沥青为原料，首先用溶剂对沥青进行洗涤结晶，以将原料中的蒽及咔唑分离出来，而后将蒽及咔唑混合物进行烷基化，烷基化剂为硫酸二乙酯，溶剂为含水丙酮，在96％氢氧化钾水溶液存在下反应2.5小时，反应结束后，加入一定水使蒽析出，过滤后可得纯度为93％的蒽，对含N-乙基咔唑的油相继续用水稀释以使N-乙基咔唑析出，过滤后可得纯度为83％的产品，收率为87％。该专利中用大量水提纯产品，废水较难处理，环境污染严重。美国专利US5393894及欧洲专利EP0635490讲述了另一种N-乙基咔唑制备方法。该方法采用96％的咔唑为原料，碳酸乙酯为烷基化剂，反应温度为130～320℃，咔唑与碳酸乙酯的摩尔比为1.1～2.5∶1，在氢氧化钾、碳酸钾或乙醇钾存在下反应24小时，而后将剩余碳酸乙酯蒸出，70～100℃加水结晶，即得96％纯度的产品。该方法对原料要求较高，生产成本也较高，同时也存在废水污染环境的问题。本专利技术的目的在于提供一种静态结晶分离提纯N-乙基咔唑的工艺方法，能有效地从混合物中分离提纯N-乙基咔唑，降低了对原料咔唑纯度的要求，降低了生产成本，并能够克服现有技术污染环境的缺陷。本专利技术的技术构思是这样的N-乙基咔唑的熔点为69℃，咔唑的熔点为245℃，蒽的熔点为216℃，菲的熔点为101℃，由此可以利用N-乙基咔唑熔点较低的特点用静态分布结晶方法对N-乙基咔唑分离提纯。实现本专利技术目的技术方案包括如下步骤将含有咔唑、蒽和菲等杂质的N-乙基咔唑粗产品置于结晶器中，加热，使其温度升高，按不同温度段收集熔化物。在67～71℃收集的熔化物即为纯化的N-乙基咔唑。本专利技术优选的技术方案包括如下步骤将含有咔唑、蒽和菲杂质的N-乙基咔唑粗产品置于结晶器中，将结晶器放入冰柜中进行深度冷却，深度冷却的目的是使粗产品充分结晶，因此温度越低越好，但同时能耗将增大，因此一般冷却至-20～-5℃即可，而后取出使其温度升至室温，然后使温度缓慢升高，升温速度为5～15℃/hr，在55～60℃后，升温速度控制在0.3～10℃/hr，最好为0.5～5℃/hr，升温速度太快，则提纯效率降低；升温速度太慢，则将降低生产效率。按不同温度段收集熔化物。在67～71℃收集的熔化物即为纯化的N-乙基咔唑。本专利技术更为优选的技术方案包括如下步骤为了结晶均匀，可在深度冷却前，将含有N-乙基咔唑、咔唑、蒽和菲的粗产品先升高温度将其熔化，然后使其逐步降温，降温速度以0.5～5℃/hr为好，使其缓慢结晶，降温速度太快，则结晶不均匀；降温速度太慢，则将降低生产效率。待熔化物冷却至40～50℃后，可自然冷却至室温，然后再进行深度冷却。采用上述方法所获得的N-乙基咔唑，其纯度可达94％以上。与其它工艺相比，本工艺还有成本低、操作简单、易于实现连续化、不产生废水、不使用溶剂等优点，并可同时获得纯度较高的蒽、咔唑和菲。在工业生产上，可重复上述的操作过程，以提高产品的纯度和得率。以下将通过实施例对本专利技术的有关细节作进一步的说明。实施例1以8.93克纯度为88.24％的N-乙基咔唑为原料，将其熔化后加入结晶器中，升温至85℃，使其在结晶器中充分熔化，而后缓慢降温，控制降温速度在3℃/hr，待溶化物大部分冷却后，使其自然冷却至室温，再将结晶器放入冰柜中进行深度冷却结晶，而后取出升温，当其温度升至室温后控制升温速度。在57℃后，升温速度控制在1℃/hr，按不同温度段收集溶化物。在67～71℃收集的熔化物为N-乙基咔唑。最后得到94.39％的N-乙基咔唑产品1.66克，纯度低于94.39％的产品6.49克。产物分析在日本岛津GC-14B型气相色谱仪上进行，处理机为日本岛津C-R6A，色谱柱为SE-54毛细管柱。谱峰对应物质用日本岛津GC-17A-QP-5000色质联用仪来测定。色谱条件为从150℃开始升温，升温速率为4℃/每分钟，升温至250℃后保持25分钟，检测室温度为270℃，汽化室温度为250℃。权利要求1.一种分离提纯N-乙基咔唑的工艺方法，其特征在于包括如下步骤将含有杂质的N-乙基咔唑粗产品置于结晶器中，使其温度升高，在67～71℃收集熔化物，即获得纯化的N-乙基咔唑。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于将含有杂质的N-乙基咔唑粗产品置于结晶器中，将结晶器冷却至-20～-5℃，而后取出使其温度升至室温，然后使温度缓慢升高，升温速度为5～15℃/hr，在55～60℃后，升温速度为0.3～10℃/hr，在67～71℃收集熔化物，即为纯化的N-乙基咔唑。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于在55～60℃后，升温速度为0.5～5℃/hr。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于在深度冷却前，将含有杂质的N-乙基咔唑粗产品先升高温度将其熔化，然后使其逐步降温，降温速度为0.5～5℃/hr，待熔化物冷却至40～50℃后，可自然冷却至室温，然后再进行深度冷却。全文摘要本专利技术公开了一种分离提纯N－乙基咔唑的工艺方法。N－乙基咔唑是合成染料硫化还原兰GNX及颜料永固紫RL的中间体。在N－乙基咔唑的粗产品中含有咔唑、蒽、菲等杂质。本专利技术利用粗产品中各物质熔点的差异,采用静态分布结晶方法对N－乙基咔唑分离提纯,所获得的N－乙基咔唑的纯度可达94%以上。本工艺具有成本低、操作简单、易于实现连续化、不产生废水、不使用溶剂等优点,并可同时获得纯度较高的蒽、咔唑和菲。文档编号C07D207/00GK1365970SQ01105219公开日2002年8月28日 申请日期2001年1月16日 优先权日2001年1月16日专利技术者张晓辉, 周响弟, 王杰华, 韩太白 申请人:上海宝钢化工有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分离提纯Ｎ－乙基咔唑的工艺方法，其特征在于包括如下步骤： 将含有杂质的Ｎ－乙基咔唑粗产品置于结晶器中，使其温度升高，在６７～７１℃收集熔化物，即获得纯化的Ｎ－乙基咔唑。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓辉，周响弟，王杰华，韩太白，
申请(专利权)人：上海宝钢化工有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]