Способ получения n-алкилимидазолов

(505 С НИЕ ИЗОБ МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ОПИСАК АВТОРСК Я СН=СН-йЯ 2, где Я 1 - Н или СНз, Я 2 - СНз или атил, которые применяют в качестве катализаторов ацетилирования спиртов и аминов.Цель - повышение селективности и производительности процесса. Последний ведут алкилированием Я 1-содержащего имидазола соответствующим спиртом при 310 - 330 С в присутствии гетерогенного катализатора-декатионированного цеолита типа У с остаточным содержанием йа 20 0,9 - 1,2 мас со скоростью пропускания имидазола 0,3-0,46 ч . В этом случае-1х достигается практически 100%-ная селек%24йической х имии имитис, Г.Е. Нргевица ц, К.М. Г и И К. 10 88.8) М 167029 опубли УЧЕНИкасае тности и бщей ф 3; к. 25;11.76.Я й-АЛКИЛИ я замещеннылучения й-алкрмулы С 5 Ч Изобретение относится к усовершенствованному способу получения й-алкилимидазолов, которые находят применение в тонком органическом синтезе в качестве катализаторов ацетилирования спиртов, фосфорилирования спиртов и аминов, в производстве полиуретановых пористых материалов.Целью изобретения является повышение производительности и селективности й-алкилирования имидазола.Согласно предлагаемому способу алкилируют имидазол спиртами при. 310-ЗЗООС при весовой скоо 1 ости. пропускания имида.зола 0,30-0,46 ч в присутствии в качестве катализатора декатионированного цеолита типа У с остаточным содержанием йа 20 0,9- 1,2 мас,П р и м е р 1. Пригозатора.90 см (56,29 г) цеолита йаУ (902/А 120 з -5,74) загружают в 2-литровую колбу, заливают 1800 мл водного раствора, содержащеМюЪф 0 с СЛ ОЬ С) СО товление каталиГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР(57) Изобретениеимидазолов, в часлимидазолов о тивность алкилирования и лучшая в 2-2раза производительность процесса,го 31,14 г йН 4 С, и содержимое перемешивают в течение 6 ч при нагревании на кипящей водяной баке, После отстаивания суспензии раствор декантируют, а осадок . отмывают на стеклянном фильтре дистиллированной водой до исчезновения реакции на С 1-ионы. Указанную операцию повторяют дважды, после чего промытый осадок сушат при 120 С, а затем прокаливают в муфельной печи при 500 ОС в течение 6 ч.Цеолит после прокаливания вновь подвергают декатионированию с таким же количеством водного раствора йН 4 С 1, после чего отфильтрованный и отмытый осадок окончательно высушивают и прокаливают аналогичнымм образом. Получен н ы й порошок прессуют и выделяют фракцию 1-2 мм, Содержание йа 20.1,2 масП р и м е р 2, В вертикальный кварцевый реактор загружают 17 см (1 2,57 г) приготовленного катализатора и в токе воздуха . нагревают до 320 С, При достижении указанной температуры воздух вытесняютинертным газом, затем газ перекрывают и в реактор пускают 46,1%-ный раствор имидазола в метаноле в течение 6 ч со скоростью 11 мл/ч. Это соответствует весовой скорости пропускания имидазола 0,37 ч, В продуктах, отбиравшихся каждый час, обнаружены только М-метилимидазол и непрореагировавший метанол, Имидазола в каких-либо побочных продуктах не обнаружено. Таким образом, конверсия имидазола100%, селективность по М-метилимидазолу 100%, производительность катализатора по М-метилимидазолу 0,45 г/г ч.П р и м е р 3. Через 178 см катализа,тора аналогично описанному пропускают при 310 С 45,4%-ный раствор 2-метилимидаэола в метаноле со скоростью 11 мл/ч, что соответствует весовой скорости подачи 2-метилимидазола 0,35 ч , Смесь пропуска.- ют втечение 3 дней по 6 ч ежедневно, Отбор продуктов производят каждый час, Катализаты, собранные в первые 6 ч, согласно ГЖХ, содержат только 1,2-диметилимидазол и непрореагировавший метанол, а начиная с 7-го часа - еще 0,3 - 0,4% исходного 2-метилимидазола. Конверсия 2-метилимидазола в течение опыта 99-100%, селективность 100%, Производительность катализатора по 1,2-диметилимидазолу 0,41 г/г ч. Для выделения чистого продукта из реакционной смеси сначала отгоняют метанол и воду, а затем остаток перегоняют под вакуумом, отбирая фракцию при 99-101 С (21 мм рт,ст.). Получают 1,2-диметилимидаэол с выходом 90 мол,%, считая на исходный 2-метилимидазол. По данным элементногоанализа, %; С 62,51; Н 8,43; й 29,24; теор, С , 62,5; Н 8,33; М 29,16.П р и м е р 4. Через 17 см катализатора, регенерированного после предыдущего опыта в токе воздуха при 550 С, пропускают прй 320 С 45, 4%-ный раствор 2-метилимидаэола в метаноле в течение 6 ч со скоростью 11 мл/ч, что соответствует весовой скорости подачи 2-мегилимидазола 0,35 ч . В продуктах, отбираемых каждый час, присутствуют 1,2-диметилимидаэол, непрореагировавший метанол и не более 0,2% исходного 2-метилимидазола. Кон версия 2-метилимидазола 99%, селективность в 100%, производительность катализатора по1,2-диметилимидазолу 0,41 г/г ч,П р и м е р 5; Через 17 см аналогичного катализатора, но содержащего 0,9 мас,% Ма 20, пропускают при 320 С 46,1%- ный раствор имидазола в метаноле в течение 6 ч со скоростью 11,2 мл/ч. Весовая скорость подачи имидазола составляет 0,46 ч . Конверсия имидазола и селективность превращения в И-метилимидазол близки к100%, Производительность катализатора по й-метилимидазолу 0,55 г/г ч,П ри мер 6. Через 17 см катализатора аналогично описанному пропускают в течение 6 ч при 330 С 31,7%-ный раствор 41 мл/ч, что соответствует весовой скорости подачи 2-метилимидазола 0,30 ч . В продуктах, отбираемых каждый час, присутствуют 1-атил-метилимидаэол, непрореагировавшие этанол, не более 2% 2-метилимидазола и менее 0,1% побочных продуктов, Конверсия 2-метилимидазола 97 - 98%, селективность более 99%, производительность катализатора по 1-этил-метилимидаэолу - 0,38 гlг ч,П р и м е р 7. Через 17 см катализатора аналогично описанному, содержащего (0,25 мас,% Ка 20), пропускают при 250 С 45,4%-ный раствор 2-метилимидазола в метаноле со скоростью .11 мл/ч в течение 1 ч, что соответствует весовой скорости подачи 2-метилимидаэола 0,25 ч ". В продуктах обнаружены 1,2-диметилимидазол, непрореагировавшие метанол и 2-метилимидазол. Конверсия 2-метилимидазола 85,6%, выход 1,2-диметилимидаэола 65 мол.%, считая на исходный 2-метилимидазол.П р и м е р 8; Через 17 см катализатора, содержащего 5,8 мас.% Ка 20, пропускают при 350 С 45,4%-ный раствор 2-метилимидазола в метаноле со скоростью 22 мл/ч в течение 1 ч, что соответствует весовой скорости подачи 2-метилимидазола 0,7 ч ". В продуктах обнаружены 1,2-диметилимидазол, непрореагировавшие метанол и 2-метилимидазол. Конверсия 2-метилимидаэола 67%, выход 1,2-диметилимидазола 51,2 мол.%, считая на исходный 2-метилимида зол.Как видно из приведенных примеров, проведение процесса с цеолитным катализатором при весовой скорости подачи имидазола 0,3-0,45 ч позволяет в 2-2;5 раза повысить производительность процесса по сравнению с известным способом й-алкилирования имидазола, Это позволяет резко увеличить прибыль, оборачиваемость средств,:повысить эффективность использования оборудования. Известно, что алкилирование ароматических углеводородов спиртами с использованием цеолитов протекают недостаточно селективно, поскольку при этом образуются полиалкилаты, а алкилирующие спирты сами претерпевают различные превращения. В предложенной системе имидазол - спирт - цеолит при весовой скорости пропускания имидаэола 0,30-0,45 ч достигнута селективность алкилирования, близкая к 100%. 10 15 20 25 30 40 45 50 2-метилимидазола в этаноле со скоростью1659408 6 В 2 - метил или атил,алкилированием имидазола формулы где Ь - водород или метил; Составитель А. СвиридоваРедактор Т. Лазаренко Техред М.Моргентал Корректор М. Шароши Заказ 1817 Тираж 246 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Кроме того, алкилимидазолы, которыесопутствуют целевому продукту, имеютблизкие к нему температуры кипения, Поэтому при выделении целевого продукта перегонкой они выкипают вместе изагрязняют основной продукт.Следовательно, высокая селективностьпредложенного процесса облегчает. условиявыделения чистого продукта,Формула изобретенияСпособ получения й-алкилимидазоловобщей формулыВ - М К,2Е г -Б-Ю М51где Й 1 - водород или метил,спиртами при 310-330 С в присутствии ге 10 терогенного катализатора кислотного типа,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения производительности и селективности процесса, последний проводятпри весовой скорости пропускания имида 15 зола 0.30-0,46 ч, а в качестве катализатораиспользуют декатионированный. цеолит типа У с остаточным содержанием йагО 0,91,2 мас.,