一种制备2,4,5-三硝基咪唑的方法
【专利摘要】本发明公开了一种制备2,4,5-三硝基咪唑的方法。以4-硝基咪唑为原料，以KI/65％HNO3作为硝化体系，经一步反应制备得到2,4,5-三硝基咪唑。与传统方法相比主要有以下优点：(1)提高了目标化合物产率，简化了实验步骤；(2)避免了昂贵的单质碘的使用，降低了反应成本；(3)避免了2,4-二硝基咪唑的使用，保证了反应过程的安全性；(4)避免了醋酸、氯苯等有机溶剂的浪费；(5)避免使用硝硫混酸或发烟硝酸的使用，减少了环境的污染。从原子经济性以及环保的角度讲，本发明是一条绿色、捷径、简洁的合成路线，为大规模的工业化生产提供了有利保障。
【专利说明】-种制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种重要有机中间体的制备方法，具体涉及一种制备2, 4, 5-三硝基 咪唑的方法。
【背景技术】
[0002] 咪唑及其衍生物是一类含氮杂环化合物。经研究发现，咪唑及其硝基衍生物作为 有机合成原料或中间体在民用和军事方面有着广泛的应用。它被广泛用于医药、农药、染 料、含能材料等精细化学品的合成。例如，咪唑可用作环氧树脂固化剂、可提高制品的弯曲、 拉伸、压缩等机械性能，提高绝缘的电性能，提高耐化学药剂的化学性能，广泛用于制造各 种计算机、电器等设备元件；用作医药原料，用于制造抗真菌药、抗霉剂、低血糖治疗药、人 造血浆、滴虫治疗药、支气管哮喘治疗药、防斑疹剂等；作为含能材料，广泛应用于低特征信 号推进剂、低残渣烟火药和新型高能钝感炸药等领域。
[0003] 近年来，2, 4, 5-三硝基咪唑作为制备药物、杀虫剂以及高能钝感炸药的重要中间 体而备受关注，其结构式如下。在2, 4, 5-三硝基咪唑的制备过程中，硝化反应是关键步 骤。但传统方法制备2, 4, 5-三硝基咪唑存在很大的弊端，如通常采用硝酸/硫酸作为硝 化体系等，原料浪费严重，同时产生大量的无机盐和废酸，"三废"排放量大，对环境造成很 大的污染，不符合当前绿色化学发展的要求。因此，急待开发一种简洁、环保的新方法合成 2, 4, 5-三硝基咪唑。
[0004]
【权利要求】
1. 一种制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法，其特征在于，以4-硝基咪唑为原料，经一步硝 化反应制备得到2, 4, 5-三硝基咪唑，所述的硝化试剂为ΚΙ/65% ΗΝ03体系，反应中所述的 反应底物用量摩尔比：n(4-硝基咪唑）：n(65% HN03) = 1 :25?35。
2. 根据权利要求1所述的制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法，其特征在于，包括以下步骤： 将4-硝基咪唑溶于65%浓硝酸溶解，低温下缓慢分批加入KI，加料完毕，室温下继续搅拌 反应，然后缓慢升温至130°C?140°C，并保温反应至少5h ;反应完毕，将反应液冷却后倒入 冰水中，经有机溶剂萃取，干燥、除去溶剂、重结晶后得到产物。
3. 根据权利要求2所述的制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法，其特征在于，分批加入KI的 温度为〇°C，室温下继续搅拌反应至少30min。
4. 根据权利要求2所述的制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法，其特征在于，有机溶剂为乙 酸乙酯。
5. 根据权利要求2所述的制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法，其特征在于，干燥剂为无水 硫酸镁。
6. 根据权利要求2所述的制备2, 4, 5-三硝基咪唑的方法，其特征在于，重结晶溶剂为 乙酸乙酯/丙酮混合溶剂。
【文档编号】C07D233/92GK104059022SQ201410303125
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年6月28日 优先权日:2014年6月28日
【发明者】胡炳成, 金兴辉, 李皓 申请人:南京理工大学