2-乙基-4-甲基咪唑的制备与应用

背景及概述

咪唑及其衍生物是十分重要的一类环氧树脂固化剂，用途广，使用量大,有良好的固化和促固化特征,能大幅降低固化反应的温度,具有用量少,中温可固化,室温使用期较长等特点。2-乙基-4-甲基咪唑作为咪唑类重要的中间体之一，它具有一般咪唑类固化剂的优点外,还能在常温下以过冷液体的状态出现，它与环氧树脂和酸酐类固化剂的混溶性好,工艺操作方便,该产品作为环氧树脂固化剂或促进剂受到了较好的评价。

制备

目前,结合C-烷基取代的咪唑化合物的合成机理，国外2-乙基-4-甲基咪唑的合成路线采用的主要有两条,即以二元胺与酰化剂在pt-Al203存在下进行环化,脱氢反应制得;以二元胺与腈在硫存在下进行环合反应,经加锌粉除硫后蒸馏得咪唑啉，然后在镍催化剂下脱氢。以上制备方法大多存在收率低、副产物多、提纯困难等缺点。

本发明公开了一种2-乙基-4-甲基咪唑的制备方法,其包括如下步骤:将二元胺和丙腈在催化剂的存在下，依次在80~110℃下和120~140℃下进行环合反应;将所述环合反应的产物在170~200℃下用雷尼镍进行脱氢反应，得到所述2-乙基-4-甲基咪唑。采用分步法制得2-乙基-4-甲基咪唑，工艺成本降低,优化了反应工艺,操作简便,污染减少，反应收率高[1]。

图1 2-乙基-4-甲基咪唑的合成反应式

实验操作：

环合反应:在一只装有温度计,分馏柱及冷凝管的1000m1三口烧瓶内(附电加热       油浴加热装置),加入丙腈220克(40mol),二氯化硫26克(0.2mol),在搅拌下加入1,2-丙二胺100克(135mol),由于反应放热,温度上升。油浴加热下，搅拌下升温至100℃，在此温度下反应3小时,然后减压将容器内的低沸物蒸出，蒸完后再加入剩余的12-丙二胺 226克(305mo1),继续加热,剧烈搅拌,反应液温度上升至130℃,在此温度下保温15小时，并蒸出过量的12-丙二胺,反应结束。将反应物冷至室温，减压蒸馏收集恒沸部分105~112℃/15mmHg的产品，可得二氢化合物390克，收率87.1%。

脱氢反应:将二氢化合物550克放入烧瓶中，开电动搅拌,加入雷尼镍复合催化剂(将雷尼镍22克加入60mL20wt%的氢氧化钾水溶液中搅拌15分钟，用纯水和乙醇处理得到),油浴加热,搅拌下升温至190℃，保温35小时。将反应液静止澄清,取出清液,剩余物中加少量甲苯稀释后过滤,滤除雷尼镍后的滤液和上面的滤液合并,进行减压蒸馏,先在微减压下将甲苯蒸出,然后收集150~160℃/10mmmHg的产品，可得2-乙基-4-甲基咪唑488克，收率90.4%，气相色谱分析含量大于97%。

精制:将2-7基-4-甲基咪唑488克，加3%的氢氧化钠溶液170g，油浴加热，搅拌下升温至120℃下,保温回流50分钟。减压蒸馏，收集154℃~157℃/10mmmHg的产品，可得浅黄色精成品452克,气相色谱分析含量大于98.5%。

参考文献

[1]CN 105367499 A