专利名称：2-甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法
技术领域：
本发明属于精细化工和医药中间体的分离纯化领域，具体涉及一种从含有乙二醛、乙醛、
草酸和氨等溶液中结晶的2—甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法。
背景技术：
纯净的2—甲基咪唑是白色晶体。目前乙二醛法生产的2—甲基咪唑主要是从合成的母 液中分离而获得，分离方法主要有萃取和重结晶两种。
萃取是将存在于某一相的有机物用溶剂浸取、溶解，转入另一液相的分离过程，分为液 一液萃取和液一固萃取。这个过程是利用有机物按一定的比例在两相中溶解分配的性质实现
的。常规萃取中存在的主要问题是萃取过程所需溶剂损失较大，并且目的产物还进一步需 从溶剂中分离，成本较高。
在工业生产中，厂家一般将乙二醛、乙醛和氨水经环合反应后得到的母液进行重结晶， 最后获得2—甲基咪唑产品。生产厂家对母液进行两次结晶所得2—甲基咪唑产品均能达到其 产品技术指标要求，但经两次结晶后的母液仍含有大量2—甲基咪唑。为了增加产量，提高 产品回收率，部分厂家采用三次结晶工艺。然而三次结晶的产品纯度低、色度深、收率低， 很难达到其技术指标要求。
现有的日本公开特许公报56-49360中，介绍了通过向2—甲基咪唑不纯物的水溶液中加 入三聚异氰酸加热回流，冷却结晶，分离干燥得2—甲基咪唑三聚异氰酸复盐，再通过常压 蒸馏、干燥得纯净的2—甲基咪唑。然而该方法工序复杂，原料来源困难，生产难度大，不 宜采用。
波兰专利P0165777和P0168235方法采用向合成体系中加入75%的磷酸和碳酸钠，加热 至95'C后，冷却、离心，甲醇溶解后除盐、蒸馏去甲醇，得晶体2 —甲基咪唑，但产品含杂 质较高，颜色较深，收率较低。
中国专利CN1030756A公开了向由乙二醛、乙醛和氨水合成2—甲基咪唑的体系加入硫 酸、固碱调节pH值，经氯代烃抽提、过滤、结晶制得2—甲咪唑，其工序多、工艺较复杂， 产品的纯度低，且产品带黄色或深色。
发明内容
本发明所要解决的问题是针对上述现有技术而提供一种工艺简单、成本低廉、能耗低、 适用于工业化生产的一种能有效分离纯化2—甲基咪唑结晶不纯物的方法。
本发明为解决上述提出的问题所采用解决方案为2—甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，其特征在于包括有以下步骤
1) 首先用40—80'C的热苯溶解2—甲基咪唑结晶不纯物30—60分钟，过滤，得到滤液；
2) 将步骤l)所得滤液通过活性炭吸附脱色后，再次过滤，所得滤液进行低温结晶，得 到结晶物；
3) 将步骤2)所得结晶物进行离心分离，然后于40—5(TC、真空条件下干燥1一4小时， 得到晶体2—甲基咪唑。
按上述方案，步骤1)还包括将2—甲基咪唑结晶不纯物于0.05-0.1Mpa真空度下干燥8 一20小时。水分是影响本发明脱色效果的重要因素之一，当活性炭加入时，活性炭的活性中 心首先吸附滤液所含水分，然后才对滤液所含色素进行吸附。将2—甲基咪唑结晶不纯物在 真空条件下干燥脱水，能有效提升脱色效果。
按上述方案，步骤2)所述的低温结晶是将滤液置于0 30'C环境下结晶4 12小时。 按上述方案，步骤2)所述的活性炭的加入量为活性炭质量滤液体积二10—30g/L，吸 附时间为1一15分钟。
按上述方案，步骤3)所述的结晶物进行离心分离后得到离心液，经静置，得到用于2 —甲基咪唑结晶不纯物溶解的循环苯。
用于本发明的2—甲基咪唑结晶不纯物按乙二醛法或乙二胺法获得乙二醛法是以乙二 醛为原料，乙二醛与乙醛、氨縮合环化直接制得2—甲基咪唑初品(即2—甲基咪唑结晶不纯 物)，其主要的杂质是醛类、酸类和大分子聚合物类物质；乙二胺法是以乙二胺为原料，在硫 磺存在下与乙腈加合成环，然后经过催化脱氢制得2—甲基咪唑初品(即2—甲基咪唑结晶不 纯物)。通常固体有机物在溶剂中的溶解度一般随温度的升高而增大，把固体有机物溶解在热 的溶剂中，得到固体有机物的过饱和溶液，冷却时由于溶解度降低，过饱和溶液中重新析出 有机物晶体。本发明利用溶剂在一定温度下对被提纯物质及杂质的溶解度不同，使被提纯物 质从过饱和溶液中析出，而杂质全部或大部分留在溶液中，从而达到提纯的目的。同时，利 用活性炭将2—甲基咪唑结晶不纯物中的有色物质吸附去除，从而达到降低产品色度的目的。
本发明与现有的2—甲基咪唑分离方法相比，其优点在于采用苯作为溶剂，活性炭作为 脱色剂，除去粗产品中色素成分，无需浓縮，分离纯化方法工序少，原料易得，工艺简单， 容易实现，能耗低，收率高。而且苯无需蒸馏经简易处理可循环使用，所得的2—甲基咪唑 为白色针状晶体，纯度高，色度好、熔点为137—141'C，纯度为92%以上，收率可达70%以 上。
图1为2—甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化工艺流程简图。
具体实施例方式
为了更好的理解本发明，下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不 仅仅局限于下面的实施例。 实施例1
按图1工艺流程，取乙二醛法所得2—甲基咪唑结晶不纯物53.3g，于60'C的400ml苯中 搅拌溶解，溶解约30分钟后，过滤出滤液(约400ml)。往滤液中加入8g颗粒状活性炭，6(TC 下保温搅拌15分钟后滤去不溶物，将滤液置于室温中冷却结晶4小时。离心后取出结晶物， 于5(TC、真空条件下干燥3小时后，称重得白色晶体2—甲基咪唑29.0g。该白色2—甲基咪 唑晶体熔点为139.rC， 2—甲基咪唑含量为92%， 2—甲基咪唑的回收率为71%。前述结晶 物离心后得到的离心液经静置后，得循环苯285ml。
实施例2
取乙二醛法所得2—甲基咪唑结晶不纯物50.0g，于78'C380ml苯中搅拌溶解，溶解约40 分钟，过滤出滤液(约380ml)。往滤液中加入10g颗粒状活性炭，6(TC下保温搅拌10分钟后 滤去不溶物，将滤液置于l(TC下冷却结晶IO小时。离心后取出结晶物，于42'C、真空条件 下干燥4小时后，称重得白色晶体2—甲基咪唑40.1g。该白色2—甲基咪唑晶体熔点为 140.7°C， 2-甲基咪唑含量为95%， 2—甲基咪唑的回收率为85%。前述结晶物离心后得到的 离心液经静置后，得循环苯262ml 。
实施例3
取乙二醛法所得2—甲基咪唑结晶不纯物在0.07Mpa真空度、6(TC下干燥15小时；取干 燥粗品53.4g，在6(TC搅拌下溶于400ml苯(或静置分层的循环苯)中，约30分钟待溶解完 全后趁热过滤出溶液；深褐色杂质13.5g弃去。在过滤出的溶液中加入8g粒状活性炭；60°C 下搅拌保温5分钟后，趁热过滤不溶物，得黑色固形物12.8g;将滤液置于室温中冷却结晶 4小时，底部有少许褐色物。放出底部褐色胶状物2.3g。离心后取出结晶物，于5(TC、真空 条件下干燥3小时后，称重得白色晶体29.0g。该白色2—甲基咪唑晶体熔点为140.7°C， 2 — 甲基咪唑含量为95%， 2—甲基咪唑的回收率为70%。前述结晶物离心后得到的离心液经静 置后，得循环苯271ml。
本发明所列举的各原料都能实现本发明，以及各原料的上下限取值、区间值都能实现本 发明；在此不一一列举实施例。本发明的工艺参数(如温度、时间等)的上下限取值、区间 值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
权利要求
1、2-甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，其特征在于包括有以下步骤1)首先用40-80℃的热苯溶解2-甲基咪唑结晶不纯物30-60分钟，过滤，得到滤液；2)将步骤1)所得滤液通过活性炭吸附脱色后，再次过滤，所得滤液进行低温结晶，得到结晶物；3)将步骤2)所得结晶物进行离心分离，然后于40-50℃、真空条件下干燥1-4小时，得到晶体2-甲基咪唑。
2、 按权利要求1所述的2—甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，其特征在于步骤l) 还包括将2—甲基咪唑结晶不纯物于0.05-0.1Mpa真空度下干燥8—20小时。
3、 按权利要求1或2所述的2—甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，其特征在于步骤 2)所述的低温结晶是将滤液置于0 3(TC环境下结晶4 12小时。
4、 按权利要求1或2所述的2—甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，其特征在于步骤2) 所述的活性炭的加入量为活性炭质量滤液体积二10—30g/L，吸附时间为1一15分钟。
5、 按权利要求1或2所述的2_甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，其特征在于步骤3) 所述的结晶物进行离心分离后得到离心液，经静置，得到用于2—甲基咪唑结晶不纯物溶 解的循环苯。
全文摘要
本发明涉及2-甲基咪唑结晶不纯物的分离纯化方法，包括有以下步骤1)首先用40-80℃的热苯溶解2-甲基咪唑结晶不纯物30-60分钟，过滤，得到滤液；2)滤液通过活性炭吸附脱色后，再次过滤，所得滤液进行低温结晶，得到结晶物；3)结晶物进行离心分离，然后于40-50℃、真空条件下干燥1-4小时，得到晶体2-甲基咪唑。本发明其优点在于采用苯作为溶剂，活性炭作为脱色剂，除去粗产品中色素成分，无需浓缩，分离纯化方法工序少，原料易得，工艺简单，容易实现，能耗低，收率高。苯无需蒸馏可循环使用，2-甲基咪唑为白色针状晶体，纯度高，色度好、熔点为137-141℃，纯度为92％以上，收率达70％以上。
文档编号C07D233/00GK101560188SQ200910062260
公开日2009年10月21日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者丁一刚, 丁晓娟, 峻 戢, 杨昌炎, 段小六 申请人:武汉工程大学