一种N-乙基咔唑的制备方法及应用与流程

一种n
‑
乙基咔唑的制备方法及应用
技术领域
1.本发明属于化合物制备技术领域，更具体的涉及一种n
‑
乙基咔唑的制备方法及应用。


背景技术：

2.n
‑
乙基咔唑n
‑
ethylcarbazole，白色针状结晶，溶于热乙醇、乙醚、丙酮、氯苯和戊烷。不溶于水。密封保存。用作染料中间体、农业化学品、试剂。在染料工来中用来生产永固紫rl。
3.但是传统的n
‑
乙基咔唑的制备采用纯苯、氢氧化钾和聚乙二醇将咔唑溶解，然后通过硫酸二乙酯在107℃进行烷基化反应，制备得到n
‑
乙基咔唑。由于制备过程中使用纯苯作为溶剂，当以n
‑
乙基咔唑作为原料应用于食品包装或者纺织品中，可能会因为甲苯的残留对人体造成伤害。
4.那么，对n
‑
乙基咔唑的制备过程和制备原料进行优化和改进，成为扩大n
‑
乙基咔唑的重要研究。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种n
‑
乙基咔唑的制备方法，包括以下步骤：
6.s1：向反应釜中加入液碱、咔唑、催化剂、溶剂，将反应釜密闭，用氮气置换3
‑
5次，抽真空至真空度
‑
0.07mpa
‑
0.2mpa，进行反应；
7.s2：控制反应温度为30
‑
40℃，向反应釜中滴加溴乙烷，滴加结束后，升温至75
‑
90℃，保温反应1
‑
2小时；
8.s3：从s2步骤中取样分析咔唑含量，在咔唑含量低于0.02％时，升温至120
‑
130℃，蒸馏，静置30
‑
90分钟，分出下层溶液，得到n
‑
乙基咔唑。
9.作为一种优选的技术方案，s1步骤所述的液碱和咔唑的重量比为1：0.8
‑
2。
10.作为一种优选的技术方案，s1步骤所述的液碱为质量浓度为30
‑
45％的液碱。
11.作为一种优选的技术方案，s2步骤中所述的溴乙烷和咔唑的重量比为1：1
‑
3。
12.作为一种优选的技术方案，所述的溴乙烷和咔唑的重量比为1：1
‑
2。
13.作为一种优选的技术方案，s1步骤所述的催化剂的重量为咔唑重量的0.7
‑
1.2wt％。
14.作为一种优选的技术方案，所述的催化剂选自苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵中的至少一种。
15.作为一种优选的技术方案，s1步骤所述的真空度为
‑
0.07mpa。
16.作为一种优选的技术方案，s2步骤所述的保温反应时间为1小时。
17.本发明的第二方面，提供了一种n
‑
乙基咔唑的制备方法在颜料制备中的应用。
18.有益效果：
19.1.本发明开发的n
‑
乙基咔唑的制备方法取消纯苯使用，减少了有害物质的存在，符合国家环保生产要求；
20.2.经本发明开发的n
‑
乙基咔唑的制备方法采用低温滴加溴乙烷的方法，减少了溴乙烷的挥发，保证了实验人员的安全，避免了生产过程环境污染风险共和安全风险；
21.3.经本申请开发的n
‑
乙基咔唑的制备方法避免了复杂的后处理过程中，可直接用于接下来的实验反应，减少原料的浪费，节约成本。
具体实施方式
22.结合以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可进一步地理解本发明的内容。除非另有说明，本文中使用的所有技术及科学术语均具有与本申请所属领域普通技术人员的通常理解相同的含义。如果现有技术中披露的具体术语的定义与本申请中提供的任何定义不一致，则以本申请中提供的术语定义为准。
23.在本文中使用的，除非上下文中明确地另有指示，否则没有限定单复数形式的特征也意在包括复数形式的特征。还应理解的是，如本文所用术语“由
…
制备”与“包含”同义，“包括”、“包括有”、“具有”、“包含”和/或“包含有”，当在本说明书中使用时表示所陈述的组合物、步骤、方法、制品或装置，但不排除存在或添加一个或多个其它组合物、步骤、方法、制品或装置。此外，当描述本申请的实施方式时，使用“优选的”、“优选地”、“更优选的”等是指，在某些情况下可提供某些有益效果的本发明实施方案。然而，在相同的情况下或其他情况下，其他实施方案也可能是优选的。除此之外，对一个或多个优选实施方案的表述并不暗示其他实施方案不可用，也并非旨在将其他实施方案排除在本发明的范围之外。
24.为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种n
‑
乙基咔唑的制备方法，包括以下步骤：
25.s1：向反应釜中加入液碱、咔唑、催化剂、溶剂，将反应釜密闭，用氮气置换3
‑
5次，抽真空至真空度
‑
0.07mpa
‑
0.2mpa，进行反应；
26.s2：控制反应温度为30
‑
40℃，向反应釜中滴加溴乙烷，滴加结束后，升温至75
‑
90℃，保温反应1
‑
2小时；
27.s3：从s2步骤中取样分析咔唑含量，在咔唑含量低于0.02％时，升温至120
‑
130℃，蒸馏，静置30
‑
90分钟，分出下层溶液，得到n
‑
乙基咔唑。
28.n
‑
乙基咔唑的制备过程用化学反应式表示，如下：
[0029][0030]
在一些优选的实施方式，s1步骤中所述的溶剂选自邻二氯苯。
[0031]
在一些优选的实施方式，n
‑
乙基咔唑的制备原料按重量份计，包括：邻二氯苯100
‑
200份、咔唑30
‑
80份、液碱15
‑
80份、溴乙烷20
‑
54份、催化剂0.1
‑
1份。
[0032]
在一些优选的实施方式，s1步骤所述的液碱和咔唑的重量比为1：0.8
‑
2。
[0033]
在一些优选的实施方式，s1步骤所述的液碱和咔唑的重量比为1：1。
[0034]
在一些优选的实施方式，s1步骤所述的液碱为质量浓度为30
‑
45％的液碱。
[0035]
在一些优选的实施方式，s1步骤所述的液碱为质量浓度为45％的液碱。
[0036]
在一些优选的实施方式，质量浓度为45％的液碱的制备方法包括以下步骤：
[0037]
称取质量浓度30％液碱，向其中加入片碱，调节其质量浓度达到45％。
[0038]
在一些优选的实施方式，s2步骤中所述的溴乙烷和咔唑的重量比为1：1
‑
3。
[0039]
在一些优选的实施方式，所述的溴乙烷和咔唑的重量比为1：1
‑
2。
[0040]
在一些优选的实施方式，s2步骤中所述的溴乙烷和咔唑的重量比为1：1.5。
[0041]
在一些优选的实施方式，s1步骤所述的催化剂的重量为咔唑重量的0.7
‑
1.2wt％。
[0042]
在一些优选的实施方式，所述的催化剂选自苄基三甲基氯化铵、苄基三甲基溴化铵、苄基三乙基氯化铵、苄基三乙基溴化铵中的至少一种。
[0043]
在一些优选的实施方式，所述的催化剂选自苄基三乙基溴化铵。
[0044]
在一些优选的实施方式，s1步骤所述的真空度为
‑
0.07mpa。
[0045]
在一些优选的实施方式，s2步骤所述的保温反应时间为1小时。
[0046]
在实验过程中申请人发现，采用本申请开发的溴乙烷的制备方法可以在低温下滴加溴乙烷，避免了溴乙烷的挥发，避免了对环境的污染，也避免了对实验人员身体的伤害，是一种安全的制备方法。同时本申请中采用邻二氯苯，避免了纯苯的使用，一方面减少了有害物质的存在，符合国家环保生产要求；另一方面选择次溶剂可直接用于接下来的实验反应，减少原料的浪费，节约成本。
[0047]
本发明的第二方面，提供了一种n
‑
乙基咔唑的制备方法在颜料制备中的应用。
[0048]
下面通过实施例对本发明进行具体描述。有必要在此指出的是，以下实施例只用于对本发明的作进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，该领域的专业技术人员根据上述本发明的内容做出的一些非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。
[0049]
另外，如果没有其它说明，所用原料都是市售得到的。
[0050]
实施例
[0051]
实施例1
[0052]
一种n
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乙基咔唑的制备方法，包括以下步骤：
[0053]
s1：向反应釜中加入液碱、咔唑、催化剂、溶剂，将反应釜密闭，用氮气置换3次，抽真空至真空度
‑
0.07mpa，进行反应；
[0054]
s2：控制反应温度为35℃，向反应釜中滴加溴乙烷，滴加结束后，升温至80℃，保温反应1小时；
[0055]
s3：从s2步骤中取样分析咔唑含量，在咔唑含量低于0.02％时，升温至120℃，蒸馏，静置60分钟，分出下层溶液，得到n
‑
乙基咔唑。
[0056]
s1步骤中所述的溶剂选自邻二氯苯；
[0057]
n
‑
乙基咔唑的制备原料按重量份计，包括：邻二氯苯100份、咔唑60份、液碱60份、溴乙烷40份、催化剂0.6份。
[0058]
所述的催化剂为苄基三乙基溴化铵，购于湖北鑫润德化工有限公司。
[0059]
质量浓度为45％的液碱的制备方法包括以下步骤：
[0060]
称取质量浓度30％液碱，向其中加入片碱，调节其质量浓度达到45％。
[0061]
液碱，货号1192，购于成都博盛化工有限公司；咔唑，购于麦克林化学试剂网。
[0062]
一种n
‑
乙基咔唑的制备方法用于永固紫rl颜料制备。
[0063]
实施例2
[0064]
一种n
‑
乙基咔唑的制备方法，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是液碱的重量份为10份。
[0065]
实施例3
[0066]
一种n
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乙基咔唑的制备方法，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是溴乙烷的重量份为20份。
[0067]
实施例4
[0068]
一种n
‑
乙基咔唑的制备方法，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的是溶剂采用纯苯。
[0069]
实施例5
[0070]
一种n
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乙基咔唑的制备方法，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的s2步骤中一次性全部加入溴乙烷。
[0071]
实施例6
[0072]
一种n
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乙基咔唑的制备方法，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的s2步骤中保温反应0.5小时。
[0073]
实施例7
[0074]
一种n
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乙基咔唑的制备方法，其具体实施方式同实施例1，与实施例1不同的s2步骤中保温反应3小时。
[0075]
性能测试：
[0076]
将实施例1
‑
7制备的n
‑
乙基咔唑的收率记录于下表1。
[0077]
表1：
[0078][0079][0080]
最后指出，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的保护原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。