一种一锅合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的方法

摘要

本发明公开了一种一锅合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的方法，高压反应釜中投5-硝基苯并咪唑酮、镍或钯碳催化剂、醇溶液、活性炭，然后通入氢气，反应完毕后滤去催化剂和活性碳后，滴加双乙烯酮，反应完毕后滤出并烘干得到5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮。本发明具有以下优点：加氢还原使用醇溶液作为溶剂，该溶剂可循环套用，废液零排放；总收率大于76％，产品纯度大于99.2％；催化剂和活性炭可循环使用，不仅减少污染，还降低生产成本；酰化时不再使用磷酸，解决了含磷废水难处理的难题，同时实现了母液套用，达到了零排放的目的；在不增加反应设备的前提下，产能增加一倍。

说明书

技术领域

本发明属于精细化工工艺技术领域，具体涉及一种一锅法合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑 酮的绿色环保方法。

背景技术

5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮是白色或类白色结晶粉末，分子量233.22，熔点350℃，要用 于合成颜料黄和颜料橙等。

目前国内外规模化生产5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的方法主要是以邻苯二胺、尿素为原 始原料，经过缩合、硝化、还原、酰化反应制得。还原反应使用传统的铁粉还原法，该方法 生产的5-氨基苯并咪唑酮纯度较低，产生的铁泥严重污染环境，是国家明令禁止的工艺。酰 化反应都使用磷酸，这种工艺不仅增加了生产成本，产生的含磷废水也很难处理，而且产生 的废水量很大，在如今严峻的环保形势下，该工艺趋于淘汰。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术普遍存在的生产成本高、环境污染大以及产品纯度低等 问题而供一种一锅合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种一锅合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮 的方法，包括以下步骤：

1)将5-硝基苯并咪唑酮、醇溶液、催化剂、活性炭按质量比1:13.3～15.6:0.03～0.07:0.075 加入高压反应釜中，用氮气置换完毕后搅拌升温，然后通入氢气，控制通气压力为0.2-2MPa， 反应温度在60～130℃；

2)待压力保持20-30min不再下降后，加氢反应结束，停止搅拌，排压、沉降至50-90℃ 进行热过滤，分离出催化剂和活性炭，催化剂和活性炭可套用至下一批反应中；

3)将滤液转至烧瓶中，加热至60-90℃保温使其呈全溶状态，然后向烧瓶中匀速滴加双 乙烯酮5～20min，滴完后产品5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮即缓慢析出来；

4)将料液降温至45℃以下抽滤，滤饼于95-100℃烘干得到5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮 成品，过滤后的母液回收套用至加氢还原反应。

具体地，所述步骤1)中醇溶液是醇和水以体积比1:1混合而成，所述醇为乙醇或乙二醇。

具体地，所述步骤1)中的催化剂为镍或钯碳催化剂。

优选的，所述步骤1)中通气压力为0.4MPa，反应温度在90～110℃。

具体地，所述步骤3)中双乙烯酮和5-硝基苯并咪唑酮的质量比为0.2～0.6:1，优选的， 质量比为0.4:1。

优选的，所述步骤3)中双乙烯酮的滴加温度为80-90℃。

本发明一锅合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的合成路线为：

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明对加氢还原和酰化工段进行改进， 不仅节约了成本，提高了产品质量，更解决了环保问题。

1、加氢还原使用醇作为溶剂，毒性较小，该溶剂可循环套用，废液零排放，成本较低， 是一种绿色工艺，同时总反应收率大于76％，产品纯度大于99.2％，且外观成亮白色。

2、该工艺还原反应完毕后先沉降一段时间，目的是将大部分镍或钯碳催化剂沉在反应器 底部，减少催化剂的流失。催化剂和活性炭可循环使用，不仅减少了污染，还降低了生产成 本。

3、该工艺酰化反应时省去了传统工艺中的磷酸和液碱原材料，降低了原料成本，杜绝了 含磷废水的产生，同时，醇母液可套用至加氢还原工段，大大减少了废水的排放。

4、由5-硝基苯并咪唑酮一步法合成5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮工艺，在实际大生产中， 大大降低了动力能耗和人工成本，缩短了生产周期，提高了产能，原有工艺：5000L反应釜 出160kg5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮干品；本发明工艺：5000L反应釜出320kg5-乙酰乙酰氨 基苯并咪唑酮干品。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案做进一步描述，但是本发明的保护范 围并不限于这些实施例。凡是不背离本发明构思的改变或等同替代均包括在本发明的保护范 围之内。

实施例1：

按质量比1:13.2:0.05:0.075向1L高压反应釜中加入5-硝基苯并咪唑酮折干品(干燥失重 一般在20-25％之间)、体积分数50％的乙醇溶液、镍催化剂、活性碳，用氮气置换完毕后， 开启搅拌升温，开始通入氢气，通气压力在0.4MPa，设定温度是100℃。待压力保持20-30min 不再下降后，加氢反应结束，停止搅拌沉降至75℃进行热抽滤。分离出的催化剂和活性炭套 至下一批。滤液转至干净的四口瓶中，升温至80℃，开始匀速滴加双乙烯酮，双乙烯酮和5- 硝基苯并咪唑酮的质量比为0.4:1，滴完后，产品5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮即缓慢析出来。 将料液降温至45℃以下抽滤，滤饼于95-100℃烘干，滤液套用至下一批加氢还原。摩尔收率 78.6％，纯度99.37％。

实施例2：

按质量比1:14.5:0.03:0.075向1L高压反应釜中加入5-硝基苯并咪唑酮折干品(干燥失重 一般在20-25％之间)、体积分数50％的乙二醇溶液、钯碳催化剂、活性碳，用氮气置换完毕 后，开启搅拌升温，开始通入氢气，通气压力在0.2MPa，设定温度是110℃。待压力保持 20-30min不再下降后，加氢反应结束，停止搅拌沉降至50℃进行热抽滤。分离出的催化剂和 活性炭套至下一批。滤液转至干净的四口瓶中，升温至60℃，开始匀速滴加双乙烯酮，双乙 烯酮和5-硝基苯并咪唑酮的质量比为0.5:1，滴完后，产品5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮即缓慢 析出来。将料液降温至45℃以下抽滤，滤饼于95-100℃烘干，滤液套用至下一批加氢还原。 摩尔收率76.58％，纯度99.27％。

实施例3：

按质量比1:15.6:0.06:0.075向1L高压反应釜中加入5-硝基苯并咪唑酮折干品(干燥失重 一般在20-25％之间)、体积分数50％的乙醇溶液、钯碳催化剂、活性碳，用氮气置换完毕后， 开启搅拌升温，开始通入氢气，通气压力在1MPa，设定温度是60℃。待压力保持20-30min 不再下降后，加氢反应结束，停止搅拌沉降至80℃进行热抽滤。分离出的催化剂和活性炭套 至下一批。滤液转至干净的四口瓶中，升温至90℃，开始匀速滴加双乙烯酮，双乙烯酮和5- 硝基苯并咪唑酮的质量比为0.2:1，滴完后，产品5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮即缓慢析出来。 将料液降温至45℃以下抽滤，滤饼于95-100℃烘干，滤液套用至下一批加氢还原。摩尔收率 77.36％，纯度99.30％。

实施例4：

按质量比1:14.0:0.07:0.075向1L高压反应釜中加入5-硝基苯并咪唑酮折干品(干燥失重 一般在20-25％之间)、体积分数50％的乙二醇溶液、镍催化剂、活性碳，用氮气置换完毕后， 开启搅拌升温，开始通入氢气，通气压力在2MPa，设定温度是130℃。待压力保持20-30min 不再下降后，加氢反应结束，停止搅拌沉降至90℃进行热抽滤。分离出的催化剂和活性炭套 至下一批。滤液转至干净的四口瓶中，升温至90℃，开始匀速滴加双乙烯酮，双乙烯酮和5- 硝基苯并咪唑酮的质量比为0.6:1，滴完后，产品5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮即缓慢析出来。 将料液降温至45℃以下抽滤，滤饼于95-100℃烘干，滤液套用至下一批加氢还原。摩尔收率 77.52％，纯度99.33％。

实施例5：

按质量比1:13.8:0.04:0.075向1L高压反应釜中加入5-硝基苯并咪唑酮折干品(干燥失重 一般在20-25％之间)、体积分数50％的乙醇溶液、镍催化剂、活性碳，用氮气置换完毕后， 开启搅拌升温，开始通入氢气，通气压力在1.5MPa，设定温度是90℃。待压力保持20-30min 不再下降后，加氢反应结束，停止搅拌沉降至60℃进行热抽滤。分离出的催化剂和活性炭套 至下一批。滤液转至干净的四口瓶中，升温至70℃，开始匀速滴加双乙烯酮，双乙烯酮和5- 硝基苯并咪唑酮的质量比为0.3:1，滴完后，产品5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮即缓慢析出来。 将料液降温至45℃以下抽滤，滤饼于95-100℃烘干，滤液套用至下一批加氢还原。摩尔收率 77.62％，纯度99.32％。