一种2-己基咪唑的制备方法与流程

本发明涉及一种农药中间体的生产方法，具体涉及一种2-己基咪唑的制备方法。

背景技术：

2-己基咪唑是一种重要的中间体，可用于：（1）合成杀菌药剂多菌灵、苯菌灵、噻菌灵，此类药物是用在谷物、蔬菜、果树等多种病害，是高效、低毒、广谱、内吸的杀菌剂（2）合成杀虫药剂甲硝咪唑，用于杀灭各类滴虫、结肠小袋虫、鞭毛虫等虫害（3）合成驱虫药拌种药剂麦穗宁，可用来防治小麦黑稳病、大麦白霉病、瓜类枯萎病等植物常见病（4）合成水果防腐剂伊迈唑。

目前，目标化合物的合成报道有多种方法，如gitis.k.m课题组介绍了一种以月桂酸、乙二胺为原料，pt/al为催化剂合成目标产物的方法（gins,k.m.;neumoeva,g.e.;raevskaya,n.l,etal.catalyticsynthesisofc-alkylimidazolesinthepresenceofplatinum/aluminacatalysts[j].izvestiyaakademinauk,serivakhimicheskava,1992,(41:932-40.），产率为82%，但pt/al为贵金属催化剂，工艺路线成本太高，不能实现化工生产。此外，采用乙二醛、乙醛、氨水为原料，经radziszewski反应合成目标产物（suchule，heinz.imidaozlesynthesis[p].us.3715365.1973.），产率极低，会产生大量废水。以酒石酸与混酸（发烟硝酸和硫酸）为原料在38℃下均匀搅拌，使酒石酸发生硝化反应，生成酒石酸二硝酸酯。之后将酒石酸二硝酸酯与氢化钙反应，生成中间体二羰基丁二酸，该化合物无需分离，可通过一锅法继续与氨、醛缩合环化，合成咪唑-4，5-二羧酸，再在铜催化下脱羧生成咪唑。该方法可以通过改变不同的醛，来制备2-位上有不同取代基的咪唑类衍生物。该法采用强腐蚀性酸，从绿色经济发展角度看不可行。因此，开发一条适合工业化生产的合成路线十分必要。

技术实现要素：

本发明的目的是新提供2-己基咪唑的制备方法，以满足工业生产需要。本发明以乙二胺、正庚酸为原料，经酰化、环化、脱氢共三步反应合成2-己基咪唑。本方法包含反应方程式见图1。

本发明反应条件温和，定位性好，杂质少，易于提纯，收率和纯度均高，在工业应用中具有潜在经济价值。

本发明的实施方案如下：

本发明以乙二胺、正庚酸为原料，经过酰化、环化、脱氢三步反应合成2-己基咪唑；环化反应过程中以氢氧化钠溶液碱洗制得2-己基咪唑啉；脱氢反应过程中使用雷尼镍，2-己基咪唑啉与雷尼镍质量比10-5：1。

（1）酰化反应：向反应容器中加入正庚酸、乙二胺，正庚酸体积（ml）与乙二胺体积比为1:2。搅拌，控温。先控制反应温度缓慢升至110～150℃，较佳温度范围为120～140℃，反应液沸腾后，改用蒸馏装置，蒸出多余乙二胺。

（2）环化反应：蒸馏去除未反应乙二胺，控制温度240～260℃，较佳温度为240～250℃，tlc追踪，直到反应完成，反应1-5h；使用5%氢氧化钠溶液洗涤反应液，抽滤，收集反应液，使用乙酸乙酯萃取有机相，饱和食盐水洗涤，洗涤液旋蒸，除水干燥得2-己基咪唑啉。蒸出多余乙二胺后，继续升温，控制反应温度为240～260℃，使用5%的氢氧化钠溶液碱洗，抽滤，得到黄白色固体2-己基咪唑啉。

（3）脱氢反应：取2-己基咪唑啉加入雷尼镍，回流升温从130℃缓慢升至220℃，脱氢到无气体放出。收集到放出的气体。用乙醇溶解，滤去雷尼镍，蒸去乙醇，然后用真空泵（真空度0.8kpa）将产物减压蒸馏出来，得白色固体2-己基咪唑。

本发明还具有以下有益效果：

（1）本发明制备咪唑无需盐酸。对化工设备要求性低。

（2）本发明避免使用pt等贵金属催化剂，并且须三步反应即可合成，极大程度降低了开发成本，易于实现工业化生产。实际上，本法可以示为两步法，酰化和环化处在同一反应容器中，脱氢在另外一个反应容器中，经历不同的温度，反应得到所需中间品，经脱氢制得目的产物。此外，脱氢技术手段可以根据实验室条件避免使用雷尼镍等催化剂，采取铜、铁等低廉品替代。可以说本发明工艺路线短，快捷简便，反应时间短，绿色高效。

（3）相比乙二醛合成咪唑的方法，本发明在源头上降低成本，避免使用价格昂贵的乙二醛，同时，本发明回收后处理简单，仅经水析、抽滤就能获得高纯度产物，纯度98%以上，每步原料转化率较高，每步收率均可以达到80%以上。

（4）本发明反应温度范围宽，在实际应用中可以根据不同气压不同气候，做出不同的调整，本发明也给出了最佳反应温度，对实际工业化应用具有显著意义。

（3）本发明创造性的提出了以正庚酸、乙二胺制备2-己基咪唑的方法，尤其引入了酰化、环化，使得有机合成中发挥其价值作用，丰富了制备方法和途径。

（4）本发明环化反应采用碱洗处理，这是现有技术中未曾报道的。本发明合成2-己基咪唑啉中碱洗处理是本发明的创新点之一，传统方法中一般采用240℃高温蒸馏，容易毁坏设备，条件苛刻，使用碱洗法在进行三次萃取就可得到2-己基咪唑啉。

（5）本发明设定步骤中，中间产品和副产物不溶于碱液，而2-己基咪唑啉可溶于碱液，在进行三次萃取后使用饱和食盐水洗涤，旋蒸后可得2-己基咪唑啉，这样避免了高温反应，安全高效。对于纯度和收率均能有效提高，成本大大降低，经济效益显著。

（6）本发明经过大量的实验基础论证，在宽限定值范围内，还提出了优选范围，这为工业应用和科学研究提供了更好的指导方向，易于实现工业化生产。

附图说明

图1是本发明经历的反应方程式。

具体实施方式

（1）酰化反应：向反应容器中加入正庚酸48ml，乙二胺36ml搅拌，升温，控温在120～130℃，反应液沸腾后，改用蒸馏装置，蒸出多余乙二胺。

（2）环化反应：蒸出多余乙二胺后，继续升温至240℃，tlc监测反应，反应完成后，反应4.5h，使用5%氢氧化钠溶液洗涤反应液，抽滤，收集反应液，使用乙酸乙酯进行三次萃取，萃取完毕后收集有机相，使用饱和食盐水进行洗涤，将洗涤液进行旋蒸操作，将旋蒸液进行除水干燥得黄白色固体2-己基咪唑啉，收率89%。

（3）脱氢反应：在另一个反应瓶中加入2-己基咪唑啉11.2g、雷尼镍1.12g进行加热回流，缓慢升温至220℃，直至无气体放出，将气体收集，向反应瓶中加入适量乙醇溶解，抽滤，将雷尼镍滤除后，减压蒸馏，采用真空泵（真空度0.8kpa）进行。收集得到的白色固体2-己基咪唑，收率90%。

技术特征：

1.一种2-己基咪唑的制备方法，其特征在于：以乙二胺、正庚酸为原料，经过酰化、环化、脱氢三步反应合成2-己基咪唑；环化反应过程中以氢氧化钠溶液碱洗制得2-己基咪唑啉；脱氢反应过程中使用雷尼镍，2-己基咪唑啉与雷尼镍质量比10-5：1。

2.根据权利要求1所述的一种2-己基咪唑的制备方法，其特征在于：所述方法中酰化反应条件是：正庚酸与乙二胺体积比为1:2；控制温度110～150℃。

3.根据权利要求1所述的一种2-己基咪唑的制备方法，其特征在于：所述方法中环化反应条件是：蒸馏去除未反应乙二胺，控制温度240～260℃，反应1-5h；使用5%氢氧化钠溶液洗涤反应液，抽滤，收集反应液，使用乙酸乙酯萃取有机相，饱和食盐水洗涤，洗涤液旋蒸，除水干燥得2-己基咪唑啉。

4.根据权利要求1所述的一种2-己基咪唑的制备方法，其特征在于：所述方法中脱氢反应条件是：控制温度200-220℃。

技术总结
本发明公开了一种2‑己基咪唑的工业化制备方法，本发明以乙二胺，正庚酸酸为初始原料，经酰化、环合、脱氢共三步反应合成2‑己基咪唑。本过程得到的2‑己基咪唑均为白色固体，纯度在85%以上。

技术研发人员：杨金会;戚静雯;李文爽;王富强;马诗迪
受保护的技术使用者：宁夏大学
技术研发日：2020.05.13
技术公布日：2020.07.10