一种N,N’-羰基二咪唑的合成工艺的制作方法

本发明涉及有机合成领域，尤其涉及一种n,n’-羰基二咪唑的合成工艺。

背景技术：

1、n,n’-羰基二咪唑是一种具有较强反应活性的化合物，可与-cooh、-nh2、-oh等官能团进行反应，合成酮、酯、脲等以一般方法难以制备的化合物。例如，替代强毒性的光气，与胺类化合物反应合成咪唑类农药。n,n’-羰基二咪唑同时是一种医药中间体，常作为作酶和蛋白质粘合剂，是抗生素类合成药物中间体以及合成多肽化合物的键合剂。在生化合成中，因为n,n’-羰基二咪唑在反应过程中保持分子构型不变特性也应用广泛。

2、传统的n,n’-羰基二咪唑的合成采用光气路线合成，多以苯、甲苯、四氢呋喃为溶剂通光气反应，其使用的光气毒性强，且不易于储藏，反应过程中会有废气排出。以咪唑和六甲基二硅胺烷为起始原料，经缩合得到n-三甲基硅咪唑，n-三甲基硅咪唑与三光气反应制备n,n’-羰基二咪唑，此反应过程中有氨气生成且操作不便。

3、本发明提供了一种使用连续流微反应器合成n,n’-羰基二咪唑的工艺，具有安全、环保的特点，自动化程度高，操作简便，产率高，生产效率高。

技术实现思路

1、为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种适用于工业化连续生产的n,n’-羰基二咪唑的合成方法。

2、

3、其步骤如下：

4、步骤1.将咪唑和二氯甲烷配制成混合溶液后保持温度在15-30℃，与三乙胺一起通入微反应器混合，得到咪唑、二氯甲烷和三乙胺的混合物；

5、步骤2.将咪唑、二氯甲烷和三乙胺的混合物与三光气的二氯甲烷溶液一起通入微反应器中，在微反应器中反应制得含有n,n’-羰基二咪唑的混合溶液；

6、步骤3.将n,n’-羰基二咪唑的混合溶液转入反应釜中，减压浓缩后用甲苯打浆，在氮气干燥气氛下，使用板框压滤机滤除三乙胺盐酸盐，滤液在40～50℃和减压下浓缩至干，得到n,n’-羰基二咪唑。

7、在本发明的一些实施方案中，所述微反应器为内壁衬有碳化硅的内径为3-5mm的管式反应器，每10-30m为一个单元，可以通过快速拆卸装置进行串联延长或替换。

8、在本发明的一些实施方案中，所述微反应器单元具有单独的控温系统，多个单元串联时，可以分别设置相同或不同的温度。

9、在本发明的一些实施方案中，所述原料存放于带有加热装置的容器中，由蠕动泵抽出并通入微反应器。

10、在本发明的一些实施方案中，所述步骤1中，咪唑与三乙胺的摩尔比为1:1.0-1.2。

11、在本发明的一些实施方案中，所述步骤1中，所述微反应器由1节微反应器单元组成，并控制温度在18-25℃之间。

12、在本发明的一些实施方案中，所述步骤2中，三光气与咪唑的摩尔比为1:6.5-8。

13、在本发明的一些实施方案中，所述步骤2中，所述微反应器由3-4节微反应器单元组成。

14、在本发明的一些实施方案中，所述步骤2中，所述微反应器的温度为18-25℃，且多个微反应器单元之间温度可以不同。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

16、1，本发明使用连续流微反应器制备n,n’-羰基二咪唑，相较于现有的n,n’-羰基二咪唑的合成工艺，本发明在提高了反应收率的同时，大大提高了反应的安全性；

17、2，本发明针对反应特点匹配了合适可行的后处理方式，简化了提取n,n’-羰基二咪唑的难度，具有工业操作可实施性，具有推广价值。

技术特征：

1.一种n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，以下步骤：

2.根据权利要求1述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述微反应器为内壁衬有碳化硅的内径为3-5mm的管式反应器，每10-30m为一个单元，可以通过快速拆卸装置进行串联延长或替换。

3.根据权利要求2述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述微反应器单元具有单独的控温系统，多个单元串联时，可以分别设置相同或不同的温度。

4.根据权利要求1述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述原料存放于带有加热装置的容器中，由蠕动泵抽出并通入微反应器。

5.根据权利要求1所述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述步骤1中，咪唑与三乙胺的摩尔比为1:1.0-1.2。

6.根据权利要求1所述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述步骤1中，所述微反应器由1节微反应器单元组成，并控制温度在18-25℃之间。

7.根据权利要求1所述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，三光气与咪唑的摩尔比为1:6.5-8。

8.根据权利要求1所述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，所述微反应器由3-4节微反应器单元组成。

9.根据权利要求1所述的n,n’-羰基二咪唑的合成方法，其特征在于，所述步骤2中，所述微反应器的温度为18-25℃，且多个微反应器单元之间温度可以不同。

技术总结
本发明公开了一种使用连续流微反应器合成N,N’‑羰基二咪唑的工艺，以咪唑为原料，二氯甲烷为溶剂在三乙胺的催化下与三光气在微反应器管道中反应，产物流入反应釜后重结晶得到高纯度的N,N’‑羰基二咪唑。本发明的合成工艺全部在密闭的微反应器管道中进行，反应过程不产生污染严重的废水废气，自动化程度高，成本低，操作难度低。

技术研发人员：王云义,段伦君
受保护的技术使用者：江西金凯化工有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16