一种采用连续反应器制备咪唑的方法技术

本发明专利技术公开了一种采用连续反应器制备咪唑的方法，属于有机化合物合成技术领域，包括如下步骤：(1)配制氨源溶液；(2)混醛操作；(3)连续进料；(4)出料。本发明专利技术采用连续反应器制备咪唑，可通过流速精准控制停留时间，有效减少反应过程中放热现象，提高安全性能，提高反应效率。本发明专利技术在该连续反应器内制备咪唑的反应技术，使得咪唑制备实现了连续化生产，不仅减少甚至避免了副产物乌洛托品的含量，而且产品质量稳定，收率和生产效率(收率提高7～10个百分点，纯度>99％)得到提高，实现了工业化咪唑连续化生产。连续化生产。连续化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种采用连续反应器制备咪唑的方法


[0001]本专利技术属于有机化合物合成
，具体涉及一种采用连续反应器制备咪唑的方法。

技术介绍

[0002]咪唑，主要用作医药原料和农药原料，是唑类、益康唑类、酮康唑类、克霉唑类等药物的主要原料之一，另外还广泛的用于果蔬防腐剂，用作环氧树脂固化剂，用量占90％以上，是非常重要的有机合成中间体。
[0003]目前国内外工业生产咪唑的方法主要是采用α
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二羰基化合物(乙二醛)、氨和醛为原料，经过缩合反应形成咪唑环，反应通常在间接釜式反应器进行。在间歇釜式反应器内采用滴加的方式进行：在持续搅拌下，将乙二醛和甲醛混合溶液在数小时或更长时间内缓慢滴加到氨源溶液中，滴加完成后继续保温数十小时使反应完全；传统间歇工艺存在生产成本高，副产物多以及安全性低的缺点。反应过程间歇式操作使得整个工艺过程效率偏低，釜内反应体系停留时间以及温度分布范围宽，收率普遍较低，钱永等(化工中间体，2012,09(4):49
‑
52)提到咪唑的合成收率一般不超过50～60％。
[0004]反应如下式：
[0005][0006]专利CN109422693A公开了一种利用微反应技术连续制备咪唑的方法，利用微通道反应连续流制备咪唑，但是其易堵住微通道管，因为咪唑反应会产生一些固体不溶物颗粒；其次专利的反应温度超过100℃产生大量的副产物，不利于后面咪唑浓缩精馏分离；再次专利反应为压力反应不利于安全生产。
[0007]迄今为止，尚未见以连续反应器进行咪唑合成的报道。本专利技术提供一种采用连续反应器连续合成咪唑的方法。

技术实现思路

[0008]针对现有间歇咪唑制备工艺存在的问题，本专利技术提出了一种简易高效的连续反应器，并提供了收率较高、副产物少、设备操作简单、安全性高的连续化咪唑制备方法。
[0009]本专利技术是通过以下技术方案实现的：
[0010]一种采用连续反应器制备咪唑的方法，包括如下步骤：
[0011](1)配制氨源溶液：
[0012]按一定比例将氨源溶液与水混合，混合物作为第一进料液，待用；
[0013](2)混醛操作：
[0014]按照一定比例将甲醛溶液和乙二醛溶液通过输送泵分别打入混醛配制罐，进行混合处理，混合物作为第二进料液，待用；
[0015](3)连续进料：
[0016]控制反应釜温度，然后控制第一进料液和第二进料液以一定的流速进入反应釜；
[0017](4)出料：
[0018]监测反应釜液位在50％左右，启动反应釜出料泵，反应液通过连续反应器流入浓缩釜中，收集反应液浓缩精馏得咪唑产品。
[0019]进一步地，步骤(1)中所述的氨源为氨水、醋酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氯化铵或硫酸铵。
[0020]进一步地，所述的氨源优选氨水。
[0021]进一步地，步骤(1)中所述的氨源溶液的质量分数为10～25％。
[0022]进一步地，步骤(2)中所述的甲醛溶液和乙二醛溶液的质量分数均为10～50％，甲醛与乙二醛的摩尔配比为1:1～1:2。
[0023]进一步地，优选甲醛浓度为37％，优选乙二醛浓度为40％。
[0024]进一步地，步骤(3)中所述的第一进料液进料流速为500～1500kg/h，第二进料液流速为500～2000kg/h。
[0025]进一步地，步骤(3)中所述的反应温度控制在40～90℃。
[0026]进一步地，所述连续反应器外连接有强制泵循环装置。
[0027]通过采用上述技术方案，外加强制泵循环装置增强反应介质的传质和传热，更好的促进反应的进行。这样连续反应器在反应效率上得到空前提升。传统釜式间歇反应在没有深入研究咪唑反应动力学下导致反应时间过长(约30～35小时)，因此通过优化反应发现反应的停留时间仅仅为5～10小时，效率提升数倍。
[0028]反应中所用到的连续反应器采用现有技术中常用的反应器，主要包括包括反应套筒、换热夹层、定速搅拌装置、外部换热管、冷热一体装置，反应套筒设置两个进料入口、两个换热口以及一个溢料出口，换热夹层与冷热一体装置相连。
[0029]本专利技术相比现有技术具有以下优点：
[0030]1、本专利技术采用连续反应器制备咪唑，可以通过精准的控制流速控制物料停留时间，有效减少反应过程中放热现象，提高安全性能，提高反应效率。
[0031]2、本专利技术在该连续反应器内制备咪唑的反应技术，使得咪唑制备实现连续化生产，不仅减少甚至避免了副产物乌洛托品的含量，而且产品质量稳定，收率和生产效率(收率提高7～10个百分点，纯度>99％)得到提高，从而为技术的工业化奠定了基础。
附图说明
[0032]图1为本专利技术实施例1合成咪唑的GC谱图；
[0033]图2为本专利技术实施例2合成咪唑的GC谱图；
[0034]图3为本专利技术实施例3合成咪唑的GC谱图；
[0035]图4为本专利技术实施例4合成咪唑的GC谱图；
[0036]图5为本专利技术实施例5合成咪唑的GC谱图；
[0037]图6为本专利技术对比例1合成咪唑的GC谱图；
[0038]图7为本专利技术对比例2合成咪唑的GC谱图；
[0039]图8为本专利技术对比例3合成咪唑的GC谱图；
[0040]图9为本专利技术对比例4合成咪唑的GC谱图；
[0041]图10为本专利技术对比例5合成咪唑的GC谱图。
具体实施方式
[0042]为了使本专利技术所要解决的技术问题及有益效果更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本专利技术作进一步详细说明。另外，本专利技术的实施例，可以理解是示例性的，不能理解为对本专利技术的限制，本领域的技术人员在本专利技术的范围内可以对下述实施例进行变化、修改、替换和变型。
[0043]实施例1
[0044]一种采用连续反应器制备咪唑的方法，包括如下步骤：
[0045](1)配制氨源溶液：
[0046]配制质量分数为17％的氨水溶液，待用；
[0047](2)混醛操作：
[0048]将质量分数35％的甲醛溶液和质量分数39％的乙二醛溶液按照摩尔比n(甲醛)：n(乙二醛)＝1:1.0进行混合，待用；
[0049](3)连续进料：
[0050]控制反应釜温度为50℃，然后控制氨水溶液以1000kg/h和混醛溶液以700kg/h的流速进入反应釜；
[0051](4)出料：
[0052]启动反应釜出料泵，通过控制出料流速，保持反应釜液位在50％左右，反应液通过连续反应器流入浓缩釜中，收集反应液浓缩精馏得咪唑产品；
[0053](5)反应后处理：
[0054]步骤(4)的反应液流入浓缩釜中，收集反应液浓缩精馏得咪唑产品。
[0055]经气相色谱检测分析，计算咪唑收率80％，纯度>99％。
[0056]产物的GC谱图见图1。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采用连续反应器制备咪唑的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)配制氨源溶液：按一定比例将氨源溶液与水混合，混合物作为第一进料液，待用；(2)混醛操作：按照一定比例将甲醛溶液和乙二醛溶液通过输送泵分别打入混醛配制罐，进行混合处理，混合物作为第二进料液，待用；(3)连续进料：控制反应釜温度，然后控制第一进料液和第二进料液以一定的流速进入反应釜；(4)出料：监测反应器液位在50％左右，启动反应器出料泵，反应液通过连续反应器流入浓缩釜中，收集反应液浓缩精馏得咪唑产品。2.根据权利要求1所述一种采用连续反应器制备咪唑的方法，其特征在于，步骤(1)中所述的氨源为氨水、醋酸铵、碳酸氢铵、碳酸铵、氯化铵或硫酸铵。3.根据权利要求2所述一种采用连续反应器制备咪唑的方法，其特征在于，所述的氨源优选氨水。4.根据权利要求1所述一种采用连续反应器制备咪唑的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈健，王丹，谢彤，
申请(专利权)人：宁夏倬昱新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：