专利名称：一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法
技术领域：
本发明属于化合物制备方法技术领域，具体涉及一种精细化工中间体的制备方法。
背景技术：
5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮是一种很有价值的精细化工中间体，它不仅应用于多 种有机颜料的合成，同时也应用于染料、医药等领域。进入80年代后期以来，加拿大多美 年公司、德国的克莱恩公司、瑞士的奇巴加基公司等多家公司对该产品的应用领域都做了 深入、广泛的研究，同时也取得了很大的的进展，得到了很多应用性能非常优良的深加工产 品。但到目前为止，5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮合成方面的报道文献很少，我们在包括CA 和Beil.等相关文献的检索中，仅仅查到三篇有关5-氨基-6甲基苯并咪唑酮合成文献的 报道。这三篇文献当中，俄国文献发表在Zhurnal obshchen kuimill958年28期，该文章介 绍的合成方法是，以5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮为起始原料，用锡在浓盐酸条件下进行还 原反应，该工艺最终并没有得到纯净的目标产物，而是目标产物的盐酸盐，收率为71.3%。 第二篇文章是美国专利US 6，087，480. 1998年(与世界专利WO 99/36402. 1999相同)，该 专利同样采用5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮作起始原料，采取催化加氢的方法进行还原得到 目标产物，收率为93%。但该专利没有报道所得产物的质量情况，而且该工艺加氢还原所用 的催化剂是自制的，专利中并没有对催化剂的制造作明确的阐述。第三篇文献，是澳大利亚 科蒂科股份有限公司在中国申请的专利，专利公开号为CN1675185，该专利采用合环、硝化、 还原三步单元操作路线来实现目标产物的合成，从其报道的数据上看，合环收率56 %，还原 反应采用的是钯碳催化加氢，该工艺得到了合格的目标产物，没有报道还原的收率情况，从 合环收率上看，原料成本比较高。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，使收率提尚。本发明要解决其技术问题所采用的技术方案是提供一种5-氨基-6-甲基苯并咪 唑酮的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤(1)将3，4_ 二氨基甲苯同尿素进行缩合，制备5-甲基苯并咪唑酮；(2)将5-甲基苯并咪唑酮，在稀硝酸条件下进行硝化反应，制得5-硝基-6-甲基 苯并咪唑酮；(3) 5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮再经过还原反应，制得目标化合物5-氨基-6-甲 基苯并咪唑酮本发明在步骤⑴缩合所用的溶剂为邻二氯苯。步骤⑴所用的温度为 130-185°C。步骤(2)所采用的硝化反应温度为2530°C。步骤(3)所采用的还原方式为 铁粉还原或加氢还原。铁粉还原过程所采用的溶剂为乙醇-水体系，加氢还原采用的溶剂为DMF-水体系。还原反应所采用的溶剂浓度为乙醇-水体系中乙醇质量百分含量为 80-90%，DMF-水体系中DMF重量含量为70-90 %。加氢还原所采用的催化剂是阮氏镍或者 钯碳，适合的催化剂用量为不低于5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮重量的3%。本发明所具有的有益效果是1.通过本发明制备的5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮，合环收率98.5%，硝化收率 98. 3%，铁粉还原收率89. 2%，加氢还原收率91. 8%。2.还原反应中铁粉还原过程所采用的溶剂为乙醇-水体系，该体系低毒。加氢还 原采用的溶剂为DMF-水体系，该溶剂易回收，节约成本。加氢还原所采用的催化剂是阮氏 镍或者钯碳，催化效果好，成本低廉。
3.提供一种工艺简单、生产成本低廉的合成路线。
具体实施例方式以下给出具体的实施例，对本发明作进一步说明。实施例一在一安装有搅拌、回流冷凝器、温度计、加热电热套的2000ml四口瓶中，加入 1400g邻二氯苯，然后开动搅拌，在搅拌条件下向其中加入244g (2. Omol) 3,4- 二氨基甲苯 和123g(2. 05mol)尿素，加毕，开启加热套加热系统，将体系温度于1. 0小时内，缓缓升温到 143°C，并于143-147°C之间保温反应5. 5小时，保温完毕后，撤掉电热套，搅拌下自然降温， 当温度低于100°C后，用水浴将体系温度继续降低到30°C以内，过滤，水洗，然后在红外灯 下烘干，得5-甲基苯并咪唑酮293. 6g，纯度99. 3%，收率98. 5%。将IOOOml洁净的四口瓶，安装好搅拌、温度计、加料漏斗，恒温水浴，然后向其中 加入814g 30%的硝酸(3.876mol)，开动搅拌，在搅拌条件下用水浴将体系温度降到25°C， 然后在2. Oh内，均勻地向体系加入103. 6g(0. 70mol)5-甲基苯并咪唑酮，整个加料过程明 显伴有放热现象，水浴中需要时常更换冷却水，以确保整个加料过程温度维持在25-30°C， 加毕，保持加料时的温度范围，继续保温反应6. Oh,保温完毕后，用一布氏漏斗过滤，母液回 收套用，滤饼用适量水冲洗至洗涤液呈中性，抽干后将滤饼取出，在红外灯下烘干，得5-硝 基-6-甲基苯并咪唑酮133. 6g，纯度99. 4%，收率98.3%。将500ml四口瓶安装好搅拌、冷凝器、温度计、加热电热套，然后向其中加入250g 85%乙醇-水溶液，开动搅拌，在搅拌条件下顺序地向其中加入16. 8g(0. 3mol)铁粉、5. Og 浓度为36%的盐酸，加毕，盖好瓶塞，开启回流冷凝器冷却水，打开加热系统，在搅拌条件下 将体系温度加热至沸，保持沸腾条件下保温活化30分钟，然后在4. 0小时内，向体系均勻 加入15g(0. 078mol)5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮，期间每5分钟加料一次，温度始终维持 在回流状态，加毕，回流条件下继续保温反应4. 0h，保温毕，用碳酸钠将反应液中和到PH = 6. 5-7. 0，继续搅拌10分钟，然后停止搅拌，保温沉降20分钟，用一预热到接近100°C的布 氏漏斗过滤，铁泥用200ml浓度为85%乙醇回流打浆30分钟，然后停止搅拌，保温沉降20 分钟，过滤，合并母液及洗液，自然静止冷却，当降温到室温后，过滤，所得产品在红外灯下 50 0C烘干，得11. 4g产品，纯度99. 1 %，外观为白色片状结晶，收率为89. 2 %。实施例二在一安装有搅拌、回流冷凝器、温度计、加热电热套的2000ml四口瓶中，加入1400g邻二氯苯，然后开动搅拌，在搅拌条件下向其中加入244g (2. Omol) 3,4- 二氨基甲苯 和123g(2. 05mol)尿素，加毕，开启加热套加热系统，将体系温度于1. O小时内，缓缓升温到 182°C，并于182-185°C之间保温反应5. 5小时，保温完毕后，撤掉电热套，搅拌下自然降温， 当温度低于100°C后，用水浴将体系温度继续降低到30°C以内，过滤，水洗，然后在红外灯 下烘干，得5-甲基苯并咪唑酮287. 9g，纯度98. 5%，收率95. 8%。将上述所得产品按实施例一中的硝化过程反应得 5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮 133. 8g,纯度 99. 2%,收率 98. 2%。将500ml四口瓶安装好搅拌、冷凝器、温度计、加热电热套，然后向其中加入250g 80%乙醇-水溶液，开动搅拌，在搅拌条件下顺序地向其中加入16. 8g(0. 3mol)铁粉、5. Og 浓度为36%的盐酸，加毕，盖好瓶塞，开启回流冷凝器冷却水，打开加热系统，在搅拌条件下 将体系温度加热至沸，保持沸腾条件下保温活化30分钟，然后在4. 0小时内，向体系均勻 加入15g (0. 078mol) 5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮，期间每5分钟加料一次，温度始终维持 在回流状态，加毕，回流条件下继续保温反应4. 0h，保温毕，用碳酸钠将反应液中和到PH = 6. 5-7. 0，继续搅拌10分钟，然后停止搅拌，保温沉降20分钟，用一预热到接近100°C的布 氏漏斗过滤，铁泥用200ml浓度为80%乙醇回流打浆30分钟，然后停止搅拌，保温沉降20 分钟，过滤，合并母液及洗液，自然静止冷却，当降温到室温后，过滤，所得产品在红外灯下 50°C烘干，得10. 8g产品，纯度99. 3%，外观为白色片状结晶，收率为84. 7%。实施例三在一安装有搅拌、回流冷凝器、温度计、加热电热套的2000ml四口瓶中，加入 1400g邻二氯苯，然后开动搅拌，在搅拌条件下向其中加入244g (2. Omol) 3,4- 二氨基甲苯 和123g(2. 05mol)尿素，加毕，开启加热套加热系统，将体系温度于1. 0小时内，缓缓升温到 131认并于130-1341之间保温反应7.5小时，保温完毕后，撤掉电热套，搅拌下自然降温， 当温度低于100°C后，用水浴将体系温度继续降低到30°C以内，过滤，水洗，然后在红外灯 下烘干，得5-甲基苯并咪唑酮273. 4g，纯度98. 3%，收率90. 8%。将上述所得产品按实施例一中的硝化过程反应得5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮 133. lg，纯度 99. 3%，收率 97. 8%0将500ml四口瓶安装好搅拌、冷凝器、温度计、加热电热套，然后向其中加入250g 90%乙醇-水溶液，开动搅拌，在搅拌条件下顺序地向其中加入16. 8g(0. 3mol)铁粉、5. Og 浓度为36%的盐酸，加毕，盖好瓶塞，开启回流冷凝器冷却水，打开加热系统，在搅拌条件下 将体系温度加热至沸，保持沸腾条件下保温活化30分钟，然后在4. 0小时内，向体系均勻 加入15g (0. 078mol) 5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮，期间每5分钟加料一次，温度始终维持 在回流状态，加毕，回流条件下继续保温反应4. 0h，保温毕，用碳酸钠将反应液中和到PH = 6. 5-7. 0，继续搅拌10分钟，然后停止搅拌，保温沉降20分钟，用一预热到接近100°C的布 氏漏斗过滤，铁泥用200ml浓度为90%乙醇回流打浆30分钟，然后停止搅拌，保温沉降20 分钟，过滤，合并母液及洗液，自然静止冷却，当降温到室温后，过滤，所得产品在红外灯下 50°C烘干，得11. 2g产品，纯度99. 0%，外观为淡黄色片状结晶，收率为87. 2%。实施例四按实施例二的方法制成5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮133.8g，纯度99. 2%，收率 98. 2%。
将一安装好插底管的500ml高压釜洗净后，加入250g 80 % DMF-水溶液， 19. 3g(0. 10mol)5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮、0. 579g阮氏镍，是5-硝基-6-甲基苯并咪 唑酮重量的3%，加毕，盖好釜盖，用氮气将体系在4atm条件下置换3次，然后用氢气置 换3次，置换完毕后，将体系充入5. Oatm氢气，开动搅拌，在搅拌条件下，于2. 0小时内， 缓缓将体系温度 升到10(TC，并于该温度下保温反应5. 0小时，保温毕，停止加热，降温到 40°C以内，通过插底管，将体系内料液压入到用氮气置换过的三口瓶中，然后在氮气保护 下，用布氏漏斗将体系内催化剂过滤出来，产品液返回三口瓶进行减压蒸馏，真空度应保持 在0. 98atm以上，蒸馏到体系呈现大量产品析出，停止加热，用水浴将体系降温到25°C以 内，然后将尾接管接氮气，将体系放空，将蒸馏系统撤掉，用滴液漏斗在搅拌条件下，于30 分钟内，向体系滴加150ml蒸馏水，滴毕，继续搅拌20分钟至产品析出完全，过滤，少量冷 水洗涤，抽干后，在红外灯下50°C烘干，得产品15. lg，纯度99. 1%，外观为棕色结晶，收率
91.8%。实施例五按实施例一的方法合成5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮133. 6g，纯度99.4%，收率
98.3%。将一安装好插底管的500ml高压釜洗净后，加入250g 80% DMF-水溶液， 19. 3g(0. 10mol)5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮、0. 579g钯碳催化剂，是5-硝基-6-甲基苯 并咪唑酮重量的3%，加毕，盖好釜盖，用氮气将体系在4atm条件下置换3次，然后用氢气 置换3次，置换完毕后，将体系充入3. Oatm氢气，开动搅拌，在搅拌条件下，于2. 0小时内， 缓缓将体系温度升到10(TC，并于该温度下保温反应3. 0小时，保温毕，停止加热，降温到 40°C以内，通过插底管，将体系内料液压入到用氮气置换过的三口瓶中，然后在氮气保护 下，用布氏漏斗将体系内催化剂过滤出来，产品液返回三口瓶进行减压蒸馏，真空度应保持 在0. 98atm以上，蒸馏到体系呈现大量产品析出，停止加热，用水浴将体系降温到25°C以 内，然后将尾接管接氮气，将体系放空，将蒸馏系统撤掉，用滴液漏斗在搅拌条件下，于30 分钟内，向体系滴加150ml蒸馏水，滴毕，继续搅拌20分钟至产品析出完全，过滤，少量冷水 洗涤，抽干后，在红外灯下50°C烘干，得产品15. 2g，纯度99. 1%，外观为灰白色结晶，收率
92.4%。实施例六按实施例三的方法合成5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮质量为133. lg，纯度99. 3%, 收率97. 8%0按实施例五加氢还原反应的方法，以70%浓度DMF作溶剂，17. 37g钯碳催化剂，是 5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮重量的90%，得5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮产品14. 5g，含量
99.3%，外观为淡黄色结晶，收率88. 3%。实施例七按实施例五加氢还原反应的方法，以90%浓度DMF作溶剂，得5_氨基_6_甲基苯 并咪唑酮产品14. 8g，含量99.2%，外观为白色片状结晶，收率90. 1%。
权利要求
一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于依次包括如下步骤(1)将3，4-二氨基甲苯同尿素进行缩合，制备5-甲基苯并咪唑酮；(2)将5-甲基苯并咪唑酮，在稀硝酸条件下进行硝化反应，制得5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮；(3)5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮再经过还原反应，制得目标化合物5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮。
2.如权利要求1所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于步骤 (1)缩合所用的溶剂为邻二氯苯。
3.如权利要求1或2所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于 步骤(1)所用的温度为130-185°C。
4.如权利要求1或2所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于 步骤(2)硝化反应所用的温度为25-30°C。
5.如权利要求4所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于步骤 (3)所用的还原方式为铁粉还原或加氢还原。
6.如权利要求5所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于铁粉 还原过程所采用的溶剂为乙醇-水体系，该体系中乙醇质量百分含量为80-90%。
7.如权利要求5所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于加氢 还原采用的溶剂为DMF-水体系，该体系中DMF重量含量为70-90%。
8.如权利要求5或7所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于 加氢还原所采用的催化剂是阮氏镍或者钯碳。
9.如权利要求8所述的一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，其特征在于适合 的催化剂用量为不低于5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮重量的3%。
全文摘要
一种5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮的制备方法，属于化合物制备方法技术领域，具体涉及一种精细化工中间体的制备方法。其特征在于依次包括如下步骤将3，4-二氨基甲苯同尿素进行缩合，制备5-甲基苯并咪唑酮；将5-甲基苯并咪唑酮，在稀硝酸条件下进行硝化反应，制得5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮；5-硝基-6-甲基苯并咪唑酮再经过还原反应，制得目标化合物5-氨基-6-甲基苯并咪唑酮。本发明还原反应中铁粉还原过程所采用的溶剂为乙醇-水体系，该体系低毒。加氢还原采用的溶剂为DMF-水体系，该溶剂易回收，节约成本。加氢还原所采用的催化剂是阮氏镍或者钯碳，催化效果好，成本低廉、工艺简单的合成路线。
文档编号C07D235/26GK101863840SQ201010202048
公开日2010年10月20日 申请日期2010年6月18日 优先权日2010年6月18日
发明者于先进, 张小华, 谭立哲 申请人:淄博圣马化工厂