專利名稱：一種3-硝基咔唑的制備方法
技術領域：
本發明涉及一種3-硝基咔唑的制備方法，屬于化工領域。
背景技術：
3-硝基-N-乙基咔唑是合成高檔有機顏料永固紫RL的重要中間體，由咔唑在相轉移催化劑的作用下與溴乙烷反應生成N-乙基咔唑，再經稀硝酸硝化制得，兩步總收率不超過75%，此法受咔唑來源及合成收率雙重限制。若能通過化學法以非咔唑類原料合成3-硝基咔唑，再進行乙基化制備3-硝基-N-乙基咔唑，不僅擺脫了原工藝對原料咔唑的依賴，且可通過優化提高反應收率。中國專利CN102249984提供了一種四氫咔唑催化脫氫制備咔唑的方法，但3-硝基咔唑的合成方法尚未見報道。發明內容
本發明的目的是提供一種工藝簡單、轉化率高、產品純度高的3-硝基咔唑的制備方法。
為實現上述目的，本發明采用的技術方案是:一種3-硝基咔唑的制備方法，包括以下步驟:在帶攪拌及回流冷凝器的反應器中，加入有機溶劑、3-硝基四氫咔唑和催化劑，先升溫脫除低沸物，繼續升溫至140-250°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，得反應液，將反應液過濾，回收催化劑，濾液蒸餾回收有機溶劑，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得3-硝基咔唑。
一種3-硝基咔唑的制備方法，包括以下步驟:在帶攪拌及回流冷凝器的反應器中，加入3-硝基四氫咔唑，升溫熔化后，加入催化劑，然后升溫脫除低沸物，繼續升溫至 200-350°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，降溫至250°C以內，加入有機溶劑，加熱溶解后，得反應液，將反應液過濾，回收催化劑，濾液蒸餾回收有機溶劑，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得3-硝基咔唑。
所述有機溶劑為二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、鄰二氯苯、三氯苯中的一種，3-硝基四氫咔唑與有機溶劑的質量比為1:2-20。
所述催化劑為負載鉬、負載鈀、雷氏鎳中的一種，3-硝基四氫咔唑和折干后的催化劑質量比為10-1000:1，優選50-200:1。
所述負載鉬、負載鈀的負載為活性炭、介孔碳、氧化鋁中的一種，負載量為0.5-20%，優選 3-10%ο
本發明的優點:工藝簡單、條件相對溫和、轉化率高、產品分離純化容易。
具體實施方式
以下實施例旨在說明本發明而不是對本方明的進一步限定。
實施例1在帶攪拌及回流冷凝器的·燒瓶中，加入200g 二甲苯、20g 3-硝基四氫咔唑、0.2g負載量為10%的鉬/活性碳催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續升溫至140°C進行反應，直至 3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收二甲苯，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得18.8g 3-硝基咔唑，含量99.3%。
實施例2在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入40g N，N-二甲基甲酰胺、20g 3-硝基四氫咔唑、0.04g負載量為20%的鉬/介孔碳催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續升溫至150°C 進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收N，N- 二甲基甲酰胺，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得18.5g 3-硝基咔唑，含量99.8%。
實施例3在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入IOOg N-甲基吡咯烷酮、20g 3-硝基四氫咔唑、4g負載量為0.5%的鈀/活性碳催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續升溫至200°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收 N-甲基吡咯烷酮，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得18.5g 3-硝基咔唑，含量98.7%。
實施例4在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入400g鄰二氯苯、20g 3-硝基四氫咔唑、2g雷氏鎳(含乙醇50%)，先升溫脫乙醇，繼續升溫至180°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收鄰二氯苯，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得17.2g 3-硝基咔唑，含量98.8%。
實施例5在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入300g三氯苯、20g 3-硝基四氫咔唑、Ig負載量為5%的鉬/氧化鋁催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續升溫至220°C進行反應，直至 3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收三氯苯，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得18.7g 3-硝基咔唑，含量99.1%。
實施例6在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入300g三氯苯、20g 3-硝基四氫咔唑、0.5g負載量為15%的鈀/介孔碳催化劑(含水50%)，先升溫脫水 ，繼續升溫至220°C進行反應，直至 3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收三氯苯，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得19.2g 3-硝基咔唑，含量99.7%。
實施例7在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入200g 3-硝基四氫咔唑，升溫熔化后加入5g負載量為10%的鉬/活性碳催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續逐漸升溫至200°C進行反應， 直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，降溫至150°C，加入500gN, N- 二甲基甲酰胺，加熱溶解后，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收N，N- 二甲基甲酰胺，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得186.1g 3-硝基咔唑，含量99.3%。
實施例8在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入200g 3-硝基四氫咔唑，升溫熔化后加入0.4g 負載量為20%的鈀/介孔碳催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續逐漸升溫至250°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，降溫至140°C，加入800g鄰二氯苯，加熱溶解后， 反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收鄰二氯苯，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得185.5g3-硝基咔唑，含量99.1%。
實施例9在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入200g 3-硝基四氫咔唑，升溫熔化后加入IOg 負載量為1%的鉬/氧化鋁催化劑(含水50%)，先升溫脫水，繼續逐漸升溫至300°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，降溫至200°C，加入500g N-甲基吡咯烷酮，加熱溶解后，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收N-甲基吡咯烷酮，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得190.0g 3-硝基咔唑，含量99.2%。
實施例10在帶攪拌及回流冷凝器的燒瓶中，加入200g 3-硝基四氫咔唑，升溫熔化后加入20g雷氏鎳(含乙醇50%)，先升溫脫乙醇，繼續逐漸升溫至350°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，降溫至220°C，加入800g三氯苯，加熱溶解后，反應液趁熱過濾回收催化劑，濾液蒸餾回收三氯苯，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得186.8g 3-硝基咔唑，含量99.0%。
本發明 具有工藝簡單、條件相對溫和、轉化率高、產品分離純化容易的優點。
權利要求
1.一種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟在帶攪拌及回流冷凝器的反應器中，加入有機溶劑、3-硝基四氫咔唑和催化劑，先升溫脫除低沸物，繼續升溫至 140-250°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，得反應液，將反應液過濾，回收催化劑，濾液蒸餾回收有機溶劑，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得3-硝基咔唑。
2.—種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟在帶攪拌及回流冷凝器的反應器中，加入3-硝基四氫咔唑，升溫熔化后，加入催化劑，然后升溫脫除低沸物，繼續升溫至200-350°C進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，降溫至250°C以內，加入有機溶劑，溶解后，得反應液，將反應液過濾，回收催化劑，濾液蒸餾回收有機溶劑，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得3-硝基咔唑。
3.根據權利要求I或2所述的一種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于所述有機溶劑為二甲苯、N，N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、鄰二氯苯、三氯苯中的一種，3-硝基四氫咔唑與溶劑的質量比為1:2-20。
4.根據權利要求I或2所述的一種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于所述催化劑為負載鉬、負載鈀、雷氏鎳中的一種，3-硝基四氫咔唑和折干后的催化劑質量比為 10-1000:1。
5.根據權利要求4所述的一種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于所述3-硝基四氫咔唑和折干后的催化劑質量比為50-200: I。
6.根據權利要求4所述的一種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于所述負載鉬、負載鈀的負載為活性炭、介孔碳、氧化鋁中的一種，負載量為O. 5-20%。
7.根據權利要求6所述的一種3-硝基咔唑的制備方法，其特征在于負載量為 3%-10%。
全文摘要
本發明涉及一種3-硝基咔唑的制備方法，包括以下步驟在帶攪拌及回流冷凝器的反應器中，加入有機溶劑、3-硝基四氫咔唑和催化劑，先升溫脫除低沸物，繼續升溫至140-350℃進行反應，直至3-硝基四氫咔唑轉化率99%以上，得反應液，將反應液過濾，回收催化劑，濾液蒸餾回收有機溶劑，再經冷卻結晶、濾洗、干燥得3-硝基咔唑。本發明優點工藝簡單、條件相對溫和、轉化率高、產品分離純化容易。
文檔編號C07D209/88GK103254115SQ201310199590
公開日2013年8月21日 申請日期2013年5月27日 優先權日2013年5月27日
發明者倪偉 申請人:南通龍翔化工有限公司