咪唑及其衍生物是一类重要的环氧树脂固化剂,具有广泛的应用和良好的固化特性。2-乙基-4-甲基咪唑是咪唑类固化剂的重要中间体之一,它不仅具有一般咪唑类固化剂的优点,还可以在常温下以过冷液体的状态存在。它与环氧树脂和酸酐类固化剂混溶性好,操作方便,因此在环氧树脂固化剂和促进剂中得到了广泛应用。
目前,国外制备2-乙基-4-甲基咪唑的方法主要有两条:一是以二元胺与酰化剂在催化剂存在下进行环化和脱氢反应;二是以二元胺与腈在硫存在下进行环合反应,经过除硫和脱氢反应得到咪唑啉,然后在镍催化剂下进行脱氢。然而,这些方法存在着收率低、副产物多、提纯困难等问题。
本发明提供了一种制备2-乙基-4-甲基咪唑的新方法,包括以下步骤:在催化剂存在下,先在80~110℃下进行环合反应,然后在120~140℃下进行环合反应;最后在170~200℃下使用雷尼镍进行脱氢反应。这种分步法制备2-乙基-4-甲基咪唑,不仅降低了工艺成本,优化了反应工艺,还简化了操作步骤,减少了污染,同时反应收率也较高。
图1 2-乙基-4-甲基咪唑的合成反应式
环合反应:在装有温度计、分馏柱和冷凝管的三口烧瓶中,加入丙腈、二氯化硫和1,2-丙二胺,进行升温反应。反应结束后,减压蒸馏得到产物。
脱氢反应:将产物与雷尼镍复合催化剂一起加热,进行脱氢反应。反应结束后,进行减压蒸馏得到2-乙基-4-甲基咪唑。
精制:将2-乙基-4-甲基咪唑与氢氧化钠溶液一起加热,进行精制。减压蒸馏后得到纯品。
[1]CN 105367499 A