专利名称：一种合成高纯度三甲基硅基咪唑的方法
技术领域：
本发明涉及一种以六甲基二硅氮烷和咪唑为原料，在稳定剂存在下，通过反应精馏技术 合成高纯度三甲基硅基咪唑的方法。
背景技术：
三甲基硅基咪唑是一种重要的碱性硅烷化保护试剂，也是合成重要的中性硅烷化试剂双 (三甲基硅基)乙酰胺的关键原料，应用于氨基酸、羧酸、醇和酰胺的硅烷化保护中，特别 是在头孢类抗生素的合成中广泛应用。头孢类抗生素是二十世纪70年代以来国外发展最迅
速、上市品种最多、速度最快的一类抗生素。由于其抗菌谱广、杀菌力强、对e-内酰胺酶稳 定性高、毒副反应比半合成青霉素低、临床疗效好，故国内外药品市场中仍居各类抗生素的 首位。在头孢类抗生素的合成中，需将羟基或胺基上的活泼氢用硅烷化试剂保护起来，只进
行其他基团的化学反应，常用的硅烷化试剂主要包括酸性硅烷化试剂、碱性硅垸化试剂和
中性硅烷化试剂。
由于三甲基硅基咪唑作为硅垸化试剂具有广泛的用途，其合成研究引起了国内外的广泛
关注。根据起始原料的不同，主要可分为两大类三甲基氯硅烷法和六甲基二硅氮垸法。三 甲基氯硅垸法是合成三甲基硅基咪唑的传统方法，该方法以咪唑和三甲基氯硅烷反应，由于 反应中会产生氯化氢，所以反应中必须加入大量的三乙胺，作为氯化氢的受体，反应的选择 性不高。六甲基二硅氮烷法以六甲基二硅氮垸和咪唑为原料，在回流温度下反应，生成三甲 基硅基咪唑，并产生副产物氨气。由于三甲基硅基咪唑热稳定性差，且易和水反应生成咪唑 和六甲基二硅氧烷，因此，在各种合成三甲基硅基咪唑的方法中，均普遍存在反应收率低、 选择性差、产物易分解、环境污染大等问题，需要寻求一种反应收率高、选择性好、产品纯 度高、环境污染少的合成三甲基硅基咪唑的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种制备高纯度三甲基硅基咪唑的新方法，以六甲基二硅氮垸和咪 唑为原料，在稳定剂存在下，通过反应精馏技术合成高纯度的三甲基硅基咪唑。
本发明提供的采用反应精馏方法合成高纯度三甲基硅基咪唑的方法，是以六甲基二硅氮烷 和咪唑为原料，在硬脂酸盐或亚磷酸酯稳定剂存在下，反应温度为100°C 200°C，反应时间 为1 16小时，生成高纯度三甲基硅基咪唑。
本发明所使用的稳定剂，可以是硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡、 亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸三苯酯的一种，并优选为硬脂酸锌。
六甲基二硅基氮烷和咪唑的摩尔比可在一个较宽的变化范围内，通常在io : l到l : 2之 间，并优选在2: i至iji : i之间。
稳定剂和咪唑的摩尔比o.oooi: i到0.05: i之间，并优选在o扁5: i到o.oi: i之间。
本发明的反应温度在100'C 200'C之间，并优选在12(TC 150'C之间。 本发明的反应时间在1 16小时之间，并优选在2 4小时之间。
与传统方法相比，本发明所采用的方法是十分新颖的，具有如下特性l)采用硬脂酸盐
和亚磷酸酯为稳定剂，避免了产物的分解，减少了副产物咪唑和硅醚的产生；2)由于采用了 反应精馏技术来合成，简化了工艺流程，提高了反应的转化率和选择性；3)由于反应中移去 了低沸点的副产物，提高了反应温度，縮短了反应时间，降低了能耗；4)产物纯度高、质量 好，不含卤素离子。
具体实施例方式
以下的实施例将对本发明进行更为全面的描述。 实施例1
在一带恒压滴液漏斗、温度计、磁力搅拌和和1米精馏柱的250毫升三口瓶中加入34g C0.5mo1)咪唑和1.2g C0.002mo1)硬脂酸镁，并将96.6g(0.6mol)六甲基二硅氮垸加入到恒压 滴液漏斗。然后加热，开磁力搅拌，控制反应釜温度在140'C左右，从恒压漏斗中缓慢滴加 六甲基二硅氮垸，边反应边精馏，产生的副产物氨气用水吸收，精馏柱顶部收集105'C以下 的馏分，控制反应时间为2小时。反应结束后，反应液经减压精馏得到高含量的三甲基硅基 咪唑产品，收率88%，含量99.3%。
比较例2
在一带恒压滴液漏斗、温度计、磁力搅拌和和回流冷凝器的250毫升三口瓶中加入34 (0.5mol)咪唑，并将96.6g(0.6mol)六甲基二硅氮烷加入到恒压滴液漏斗。然后加热，开磁 力搅拌，控制反应温度为回流温度，约在130'C左右，从恒压漏斗中缓慢滴加六甲基二硅氮 垸，产生的副产物氨气用水吸收，精馏柱顶部收集105X:以下的馏分，控制反应时间为5小 时。反应结束后，反应液经减压精馏得到三甲基硅基咪唑产品，收率75%，含量97.8%。
实施例3-8
类似于实施例l，控制反应温度为140°C，反应时间为2小时，改变稳定剂的种类和催化 剂的用量，反应结果如下表(表一)
表一 不同稳定剂种类和用量对反应的影响
序号稳定剂种类稳定剂/咪唑六甲基二硅收率(％)含量(％)
氮烷/咪唑
3硬脂酸钙0篇1.2 8699.4
4硬脂酸锌o細1.2 9199.2
5亚磷酸三苯酯o細1.0 9098.8
6硬脂酸锌0扁5U 8898.5
7硬脂酸锌0.0022.0 9299.4
8硬脂酸锌0.021.2 9099.3
实施例9-15
类似于实施例i，采用硬脂酸锌为稳定剂，硬脂酸锌和咪唑的摩尔比例为o.ooi: i，六甲基.二硅氮烷和咪唑的摩尔比例为1.2 : l，改变反应温度、反应压力和反应时间的条件，反
应结果如下表(表二)
表二不同反应条件对反应的影响
序号反应温度(°c)反应时间(h) 收率(％)含量(％)
914017999.3
1014048999.0
1114068598.6
12120106899.1
1316018498.3
1412055199.0
1513058698.9
权利要求
1.一种合成高纯度三甲基硅基咪唑的方法，其特征是以是以六甲基二硅氮烷和咪唑为原料，以硬脂酸盐或亚磷酸酯为稳定剂，通过反应精馏技术合成高纯度的三甲基硅基咪唑，所述六甲基二硅氮烷与咪唑的摩尔比例为10∶1到1∶2之间，所述稳定剂与咪唑的摩尔比例在0.0001∶1到0.05∶1之间，在温度100℃～200℃下，反应1～16小时，生成高纯度的三甲基硅基咪唑。
2、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于所用的稳定剂为硬脂酸钙、硬脂酸镁、硬脂酸锌、硬脂酸铝、硬脂酸钡、亚磷酸苯二异辛酯、亚磷酸三苯酯中的一种。
3、 根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所用的稳定剂为硬脂酸锌。
4、 根据权利要求i所述的合成方法，其特征在于六甲基二硅氮烷与咪唑的摩尔比例为2: l 到l : l之间。
5、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于稳定剂与咪唑的的摩尔比例在0.0005 : 1至ijo.oi: i之间。
6、 根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于反应温度在12(TC 15(TC之间。
7、 根据权利要求l所述的合成方法，其特征在于反应时间在2 4小时之间。
全文摘要
本发明涉及一种合成高纯度三甲基硅基咪唑的新方法，是以六甲基二硅氮烷和咪唑为原料，在硬脂酸盐和亚磷酸酯稳定剂存在下，通过反应精馏技术合成高纯度的三甲基硅基咪唑，所述六甲基二硅氮烷与咪唑的摩尔比例为10∶1到1∶2之间，所述稳定剂与咪唑的摩尔比例在0.0001∶1到0.05∶1之间，反应温度100℃～200℃，反应时间1～16小时，生成高纯度的三甲基硅基咪唑。具有反应转化率高、选择性好、产品质量高、能耗低、环境污染少等优点。
文档编号C07F7/00GK101367828SQ20081012076
公开日2009年2月18日 申请日期2008年9月11日 优先权日2008年9月11日
发明者吴建平, 王从敏, 胡文江, 陈思先 申请人:浙江大学;浙江胡涂硅有限公司