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苯并三氮唑又名1,2,3-苯并三氮唑。別名:苯并三氮雜茂、連三氮茚。
外觀呈白色或微黃色針狀結(jié)晶,露置空氣中逐漸氧化變紅,溶于醇、苯、甲苯和三氯甲烷;微溶于水。苯并三氮唑是一個(gè)有價(jià)值的化合物。它廣泛用于化學(xué)領(lǐng)域的各個(gè)方面。如作為合成洗滌劑的防腐齊?、抗凝劑、潤滑劑、制備染料中間體、植物生長調(diào)節(jié)齊?、照相防霧劑等。
苯并三氮唑的制備方法,通常用鄰苯二胺重氮化制備鄰氨基苯重氮鹽,進(jìn)而立即環(huán)化一步合成得苯并三氮唑粗品,再經(jīng)重結(jié)晶濾干,干燥得苯并三氮唑純品。
現(xiàn)有技術(shù) J. Am. chem. socl952. 74. 3868 ;J. Am. chem. socl954. 76. 1847, Fieser16. 21 ;org. syn. coll. vol III 106(1955)披露的技術(shù)就是如前所述的制備過程,產(chǎn)品質(zhì)量指標(biāo)只提及到熔點(diǎn)96?97°C,沒有介紹反應(yīng)的具體工藝參數(shù),關(guān)于這些方面的問題都需要加以解決。
本發(fā)明者們結(jié)合原料來源、反應(yīng)機(jī)理,經(jīng)過大量試驗(yàn),提出完整的技術(shù)方案。
本發(fā)明的技術(shù)方案是由鄰苯二胺、冰乙酸、亞硝酸鈉進(jìn)行單重氮化反應(yīng)后,立即環(huán)化,冷卻析出苯并三氮唑粗品,然后再用水重結(jié)晶得苯并三氮唑成品,熔點(diǎn)為96?100℃ (2°C ),即熔點(diǎn)范圍在96?100°C之間,熔程間隔在2°C以內(nèi)。
本發(fā)明的反應(yīng)式如下:
一種苯并三氮唑的合成方法,其特點(diǎn)在于該合成方法包括如下步驟:[0014] (I)鄰苯二胺、冰乙酸、亞硝酸鈉進(jìn)行單重氮化反應(yīng)后,立即環(huán)化;鄰苯二胺、冰乙酸、亞硝酸鈉的摩爾比為1.0 : 2. 0 : 1. 09,反應(yīng)溫度為90?95°C,反應(yīng)時(shí)間為45?60分鐘,然后將反應(yīng)液自然冷卻至40?45°C時(shí),用碎冰塊直接加入反應(yīng)液中急劇冷卻,析出苯并三氮唑粗品;
(2)苯并三氮唑粗品用水及亞硫酸鈉加熱溶解重結(jié)晶,加熱溫度為95?100°C,其中苯并三氮唑粗品與水的重量之比為1 : 10?12,苯并三氮唑粗品與亞硫酸鈉的重量之比為1 : 0. 007?0. 01,趁熱過濾,濾液冷卻至10?15°C,結(jié)晶析出,結(jié)晶經(jīng)過濾,甩干,干燥得苯并三氮唑精制品。外觀呈白色至微黃色針狀結(jié)晶,熔點(diǎn)為96?100°C (2°C)。亞硫酸鈉是還原劑,起到抗氧化作用,防止苯并三氮唑氧化變色。
本發(fā)明中步驟(I)中所述的單重氮化反應(yīng)溫度為90?95°C,是用水蒸汽直接通入反應(yīng)液中進(jìn)行控制。
本發(fā)明中步驟(2)中所述的苯并三氮唑粗品用水及亞硫酸鈉加熱溶解時(shí),同時(shí)加入活性炭,活性炭與苯并三氮唑粗品的重量之比為0.07?0.08 : 1。
本發(fā)明中步驟⑵中所述的結(jié)晶干燥溫度為45?50°C .
本發(fā)明所用的原料鄰苯二胺、冰乙酸、亞硝酸鈉均為工業(yè)級(jí)。
本發(fā)明方法操作安全簡捷,純度高,質(zhì)量好,特別是外觀甚佳,具有顯著的優(yōu)越性。
為了更好地實(shí)施本發(fā)明特舉以下實(shí)施例說明之,但實(shí)施例不是對(duì)本發(fā)明的限制。
( 一 )鄰苯二胺單重氮化后,立即環(huán)化反應(yīng):
向裝配有攪拌器、溫度計(jì)的3000ml燒杯中,依次加入108克(I摩爾)的鄰苯二胺、75克(1. 09摩爾)的亞硝酸鈉,400ml自來水,開動(dòng)攪拌;并水浴加熱至45°C左右,使亞硝酸鈉溶解,然后在攪拌下,漸漸加入120克(2摩爾)的冰醋酸,溫度迅速上升,使反應(yīng)溫度維持在92°C左右,反應(yīng)時(shí)間為55分鐘,冰醋酸加完后,繼續(xù)攪拌,任其冷卻至45°C左右,在反應(yīng)液中直接加入碎冰塊,立即析出顆粒團(tuán)狀物,真空抽干得140克苯并三氮唑粗品。
注:母液濃縮得第二次苯并三氮唑粗品。
(二)重結(jié)晶提純:
把裝配有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管以及加料口的3000ml四口圓底燒瓶座置于套式恒溫器中,并在瓶內(nèi)加入1400ml自來水,攪拌下加入140克苯并三氮唑粗品,1. 2克亞硫酸鈉,10克活性炭,在95?100°C加熱回流半小時(shí)后,全溶,真空抽濾,濾液任其冷卻有白色針狀結(jié)晶析出。抽取針狀結(jié)晶,干燥,干燥溫度為45-50°C,得苯并三氮唑精制品83克,得率70%,外觀呈白色針狀結(jié)晶,熔點(diǎn)為96?100°C (2°C )。
真空抽濾得到的母液可循環(huán)套用,直到母液色澤較深時(shí),停止套用。一般可循環(huán)套用三、四次,然后母液仍可濃縮得苯并三氮唑粗品,苯并三氮唑收率可達(dá)75?80%。