[发明专利]一种羰基二咪唑的合成工艺

说明书

本发明公开了一种羰基二咪唑的合成工艺，合成工艺的步骤包括：将咪唑溶解于有机溶剂后和光气反应，反应在填料塔中连续进行；反应的温度为110～130℃，本发明的羰基二咪唑的合成工艺的反应终点易于控制，产物易于分离，在有效降低生产成本的同时，可得到高品质羰基二咪唑。

技术领域

本发明属于有机化学的技术领域，具体涉及一种羰基二咪唑的合成工艺。

背景技术

羰基二咪唑是一种白色或类白色结晶性粉末，化学式为C₇H₆N₄O，分子量约为162.15，常压下熔点116～122℃，微溶于苯、二氯甲烷、四氢呋喃。羰基二咪唑对不同的官能团反应具有高度的选择性，且反应产物易于分离，其用途主要为在高分子合成中作为活化剂，与氨、醇、羧酸等反应生成中间体；也可作为酶和蛋白质的粘合剂,抗生素类合成药物中间体,合成多肽化合物的键合剂等，是一种重要的医药中间体。其结构式如下所示：

羰基二咪唑的合成主要分为光气法和非光气法两大类，其中光气法主要分为两种，第一种为咪唑同时作为原料与缚酸剂和光气反应，其主要反应式如下：

上述羰基二咪唑合成方法，反应原理简单，易得到高品质的羰基二咪唑产品，但单程收率较低，一半咪唑生成咪唑盐酸盐作为固体析出，需要重新回收利用，同时需要多次测定氯离子及回加咪唑达到反应终点，操作步骤较为繁琐。另一种方法为通过咪唑加入六甲基二硅胺烷中溶解，升温催化反应，生成中间体N-三甲基硅咪唑，将其滴入三光气的二氯乙烷溶液中，得产物羰基二咪唑，该方案避免了缚酸剂的问题，但反应步骤较长，时空产率较低，且六甲基二硅胺烷的分离回收需要严格干燥脱水，对装置要求较高。

常用的非光气法为以咪唑和芳族碳酸酯为原料，在一定温度下、常压反应得到羰基二咪唑，但该反应中有副产物N-苯氧羰基咪唑生成，且难以去除，因此难以制备高品羰基二咪唑。

综合而言，目前以咪唑作为原料及缚酸剂与光气反应依然是主流的羰基二咪唑合成方案，鉴于常温下，咪唑和羰基二咪唑在常用溶剂如苯、甲苯、二甲苯中溶解性一般，目前大部分研究采用四氢呋喃作为溶剂，采用一锅合成的方法，严格控制反应终点，反应结束后分离溶液和咪唑盐酸盐固体，其步骤繁琐，反应终点难以控制，同时四氢呋喃价格较高，沸点低，挥发性强，在实际生产中容易造成较大溶剂损耗，同时给尾气回收带来较大压力，并不适用于工业生产。

因此，开发一种操作简单，反应终点易于控制，产物易于分离的羰基二咪唑的合成工艺势在必行。

发明内容

本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种羰基二咪唑的合成工艺，本发明的羰基二咪唑的合成工艺的反应终点易于控制，产物易于分离，在有效降低生产成本的同时，可得到高品质羰基二咪唑。

根据本发明的第一方面实施例的一种羰基二咪唑的合成工艺，所述合成工艺的步骤包括：将咪唑和有机溶剂混合后和光气反应，

所述反应在填料塔中进行；

所述反应的温度为110～130℃。

根据本发明第一方面的实施例至少具有以下有益效果：

1、现有方法中，光气法制备羰基二咪唑，以咪唑作为缚酸剂，会产生咪唑盐酸盐，现有方法一般采用四氢呋喃作为溶剂，咪唑盐酸盐会以固体形式沉积在反应体系的底部，反应结束后，需要进行固液分离操作，十分繁琐。针对这一问题，本发明采用二甲苯/氯苯溶剂，在本发明的反应温度下反应，生成的咪唑盐酸盐会以熔融油状物形式在反应体系的底部富集，因此无需进行固液分离操作，只需连续放料即可完成熔融油状物的咪唑盐酸盐的回收，同时，相较于四氢呋喃，二甲苯/氯苯价格低廉，工业生产损耗较低，容易回收。