Способ получения 2-метилимидазола

СОЮЗ СОВЕТСНИСОЦИАЛИСТИЧЕСНРЕСПУБЛИН 19) (И 1 А 1 15114 С 07 НИЕ ИЗОБРЕТ ТОРСКОЬЮСВ 19ской хи М.Гитис,вская 17, кл. 260 с точника и возгонк хого остатка м, В качестве Р т.кип, 75-О исполь С, выб опанол, л. 142 уют жидкости с анные из группь вода. Выход ИМЦ 43 С, без обраи, ф-лы, 1 ил,танол, изоп о 71,17, т. ования отхо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(57) Изобретение касается замещенных имидазолй, в частности получения 2- етилимидазола (ИМД) - полупродукта для синтеза лекарственных средств, ускорителей полимеризации, ингибиторов коррозии металлов. Цель - повышение чистоты ИМД, усовершенствование системы улавливания кристаллических веществ и утилизация отходов, СинтезИМД ведут реакцией этилендиамина иуксусной кислоты при 350-400 С в среде водорода в присутствии катализатора (КТ), в качестве которого используют отработанный алюмоплатиновый КТриформинга. Улавливание продуктов реакции ведут барботированием паровреакционной смеси через растворитель(РС) с одновременным циркуляционныморошением этим же РС, подаваемым взону осаждения кристаллов. ОчисткуИМД проводят отжиманием масла от сырых кристаллов, выделенных после отгонки РС с последующей перекристаллизацией из диоксана, упариванием ма 1397440Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-метилимидазола - полупродукта для синтеза ценных лекарственных препаратов,биологически активных веществ, ускорителей полимеризации эпоксидныхсмол, ингибиторов коррозии металлон.Цель изобретения - повьппение чистоты целевого продукта, удешевлениепроцесса, усовершенствование системыулавливания кристаллических продуктови утилизации отходов,На чертеже изображен приемник барботажного типа. 15Поставленная цель достигается засчет взаимодействия этилендиамина иуксусной кислоты при 350-400 С н присутствии алюмоплатиноного отработанного катализатора риформинга с последующим улавливанием сырого продук гапутем барботирования паров реакционной смеси через растворитель с одновременным циркулярным орошением этимже растворителем, подаваемьм в зону 25осаждения кристаллов, с последующейочисткой продукта путем отгонки растворителя, отжима сырых кристаллов отмасла, перекристаллизации их из диоксана, упаринания маточника и нозгонки сухого остатка.В качестве поглощающей жидкости ирастворителя кристаллов в системеулавливания используют растворительс т.кип. 75-100 С, выбранный из группы этанол, изопропанол, нода.П р и м е р 1 ОтработанньпЪ алюмоплатиновый катализатор риформингаАП, содержащий О, 6 Е Рй и О, 083 С 1,измельчают, отбирают фракцию 1-2 мм АОи загружают в проточньй кварцевыйреактор в количестве 100 см . Передначалом опыта катализатор восстанавливают водородом при 500 С н течение2 ч, пропуская его со скоростью60,л/ч. Затем, не прекращая тока водорода; охлаждают реактор до 400 Си при этой температуре в течение 3 чпропускают заранее приготовленнуюсмесь этилендиамина и уксусной кисм 0лоты (соотношение компонентов 1,0:1,15 мол.) со скоростью 73 мл/ч (об.скор. по жидкости 073 ч), что соответствует количеству пропущенногоэтилендиамина 101,8 г (1,7 моль) исоотношению Н :этилендиамин 4,2; 1 молПродукты реакции собирают в приемникбарботажного типа с краном 4 в нижней части приемника., В верхней части центральной трубки 3 по ее периферии припаяно полое кольцо 1, сообщающееся с внутренним объемом приемника рядом отверстий 2, расположенных также. по периферии центральной трубки. Кроме того, это кольцо имеет снаружи патрубок, сообщающийся с полостью кольца. Перед началом синтеза ловушку заполняют этиловым спиртом вьппе уровня центральной трубки, при этом выходящий из реактора водород барботирует через спирт. Во время синтеза пары выхоцящих из реактора продуктов частично конденсируются в виде кристаллов на внутренних стенках центральной трубки, а частично поглощаются спиртом при барботировании. При накоплении кристаллов н центральной трубке через патрубок периодичес. ки подается этанол, который смывает кристаллы в поглощающую жидкость. По мере наполнения приемника раствор сливают в накопительную емкость, затем растноритель и летучие примеси отгоняют на роторном испарителе (1012 мм рт,ст., 90-95 Г), получают 127,9 г сырого продукта (ныхоц 92 мол.7, считая на пропущенный этилендиамин) с т.пл. 133-138 С. Кристаллы сырого 2-метилимидазола прокладывают между слоями фильтрующей ткани и на процессе отжимают от масла. Отжатые кристаллы растворяют прионагревании (80-85 Г) н диоксане, взятом в количестве н 1,5 раза большем, чем 2-метилимидазол, и оставляют кристаллизоваться при комнатной температуре н течение 2 ч. Кристаллы отфильтровывают, маточник сливают, а кристаллы отмывают на фильтре от диоксана диэтиловым эфиром (2 х 50 мл). Маточник концентрируют, частично ото,гоняя диоксан (50-55 С; 10-12 мм рт. ст. ), и при охлаждении получают дополнительную порцию кристаллов, которые отфильтровывают и промывают эфиром (2 х 30 мл), Перекристаллизованный 2-метилимидазол сушат под небольшим вакуумом (60-70 мм рт.ст,) при комнатной температуре. Продукт первой перекристаллизации (А,) получают в количестве 852 г (выход 61,1 мол.Е, считая на этилендиамин) с т.пл. 142-142,5 С, Продукт второй перекристаллизации (А) получают н количестве 10,5 г (ныход 7,5 мол.Е, считая на пропущенный этилендиамин)ос т,пл, 141-142 С, Маточник останшийся после второй перекристаллизации, и эфирные смывы упаривают, су" хой остаток коричневого цвета возгоняют при атмосферном давлении и по 5 лучают белые игольчатые кристаллы с т.пл. 134-137 С, Возогнанный продукт перекристаллизовывают и получают дополнительно 2-метилимидазол в количестве 3,5 г (выход 2,53, считая на исходный этилендиамин) с т.пл, 142- 143 С. Всего получают 99,2 очищенно-, го 2-метилимидазола с выходом 71,1 мол.%, считая на пропущенный этилендиамин. 35П р и м е р 2. Смесь этилендиамина с уксусной кислотой, взятых в соотношении 1:1,17 мол., пропускают через 100 см указанного в примере 1зкатализатора йри 400 С, об. скор. пропускания смеси 0,72 чи разбавлении Н :этилендиамин 4,4:1 мол, в течение 3 ч. Пропущено 100,4 г этилендиамина (1,67 моль). Продукты реакции собирают в приемник барботаж ного типа (пример 1), где в качестве поглощающей жидкости и растворителя кристаллов используют дистиллирован" ную воду. По окончании синтеза воду упаривают сначала при атмосферном давлении а затем на роторном испао рителе при 10-12 мм рт.ст. и 97 С и получают сырой продукт в количестве 123,8 г (выход 90,2 мол.Е, считая на пропуценный этилендиамин) с т.пл.132-136 С. Полученные кристаллы от" жимают от масла и перекристаллизовывают из диоксана по примеру 1, и получают 71,5 г А и 11,6 г А (выходы52,2 и 3,57, счйтая на пропущенный 40 этилендиамин) с т.пл. 142-143 и 141- 142 С соответственно. Маточник, полученный после отделения А , а также эфирные смывы упаривают досуха и сухой остаток возгоняют, Возогнанные кристаллы перекристаллизовывают из диоксана и получают дополнительно 2,5 г 2"метилимидаэола (выход 1,83) с т.пл. 142-143 С. Всего получают 85,6 г очищенного 2-метилимидазола с выходом 62,5 мол.Е, считая на пропущенный этилендиамин.П р и м е р 3. Через 100 см каУ тализатора, указанного в примере 1, с которь 1 м проведено четыре трехчасо-, вых опыта по синтезу 2-метилимидазола с промежуточнымн регенерациями при 500 С,. пропускают в течение Э ч смесь этилендиамина и уксусной кисолоты при 400 С, об. скор. подачи сме. си.0,74 чи разбавлении Р :этилендиамин 4,4:1 мол. Продукты собирают в иэопропаноле, который затем вместе с летучими примесями отгоняют на роторном испарителе (10-12 мм рт.ст 90-95 С), и получают 119,9 г кристаллов 2-метилимидазола грязно-бурого цвета (выход 85 мол,Х, считая на пропущенный этилендиамин), Кристаллы отжимают от масла, растворяют в этаноле, .добавляют активированный уголь (БАУ) в количестве 1/6 от веса растворенного продукта и кипятят в колбе с обратным холодильником в течение ,5 ч. Затеи раствор фильтруют, этанол отгоняют на роторном испарителе и получают осветленные кристаллы 2- метилимидазола в количестве 105,8 г (выход 75 мол.7, считая на пропущенный этилендиамин) с т.пл. 133-137 С. Продукт перекристаллизовывают из диоксана по примеру 1 и получают59,5 г А и 14,5 г А с выходами 42,2 и 10,3 мол.Е соответственно при т.пл. 142-43 С каждого. Иаточник, полученный после отделения А, а так. же эфирные смывы упаривают досуха и сухой остаток возгоняют, Возогнанные кристаллы перекристаллиэовывают по примеру 1 и получают дополнительно 2, г (1,5 мол.Е) 2-метилимидазола с т.пл. 142-132 С. Всего за опыт получают 76,1 г очищенного продукта с выходом 54 мол.Ж, считая на пропущенный этилендиакнн.Предлагаемый способ получения 2-, метилимидазола пригоден для реализации в промышленном масштабе, поскольку он основан на сравнительно доступ" ном, многотоннажном катализаторе (отработанный катализатор риформинга), снабжен удобной для промышленности системой улавливания продуктов и является практически безотходным, кроме того, достоинством способа является высокая чистота продукта.Формула изобретения. Способ получения 2-метилимидазола путем взаимодействия этилендиа" мина и уксусной кислоты при 350-400 С в среде водорода в присутствии дегалоидированного алюмоплатинового катализатора с последущцим улавливанием и очисткой целевого продукта, отличающийся тем, что, с1397440 аелтся ерша/ з 2560/24 Тираж 370 Подписно Прои олигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектн целью повышения .чистоты целевого про- целевого продукта проводят путем отдукта-, удешевления процесса, совер- жима от масла сырых кристаллов, выщенствования системы улавливания деленньгх после отгонки растворителя, кристаллических продуктов и утилиза перекристаллизации их иэ диоксана5) ции отходов в качестве катализатора упаривания маточника и возгонки сухо 1 спольэуют отработанный алюмоплатино- го остатка.алый катализатор ри 1 юрминга, улавлива. Способ по п.1, о т л и ч а юНие продуктов реакции осуществляют щ и й с я тем, что в качестве поглогутем барботирования паров реакцион щающей жидкости и растворителя крисгой смеси через растворитель с одно- таллов используют растворитель, с временным циркуляционным орошением температурой кипения 75-100 С, выб.1 тим же растворителем, подаваемым в ранный из группы этанол, иэопропанол зону осаждения кристаллов, очистку йода.