[发明专利]一种生产N－乙基咔唑的方法

说明书

技术领域

本发明涉及染料化工领域，具体地说，本发明涉及一种合成N-乙基咔唑的方法。

背景技术

N-乙基咔唑是合成染料硫化还原兰GNX及颜料永固紫RL的中间体。永固紫RL， 染料索引号为C.I颜料紫23，具有着色力高和色彩鲜艳的特点，其耐热、耐晒、耐化 学品、耐油渗及迁移性均非常优异，被广泛用于涂料、油墨、橡胶、塑料和合成纤维的 原浆染色，是目前国际上最昂贵的颜料之一，也是塑料工业中迄今为止所用的最好的 紫色颜料。

目前，工业合成N-乙基咔唑的方法大致有以下几种：

1、氯乙烷法：咔唑与氢氧化钾在270℃下反应生成钾盐，然后于215℃、0.98Mpa 下，通入氯乙烷进行乙基化。此法需在加压的条件下进行，温度也较高。

2、硫酸二乙酯法：采用硫酸二乙酯乙基化咔唑制得，但硫酸二乙酯有毒，且需采 用苯、氯苯、二氯苯等有毒溶剂。

3、对甲基苯磺酸乙酯法：此法成本较高，反应时间较长，并会产生对甲基苯磺酸 钾副产物。

4、相转移催化合成法：所谓相转移催化合成，就是利用在一个多相(或称非均相) 系统中，有一定分配系数和平衡萃取能力的相转移催化剂，将多相系统介质产生的反 应基质的活泼质点形式，由一相转移到另一相，从而促使反应顺利地完成。N-烷基化 常用烷基季铵盐作为相转移催化剂，在强碱水溶液-苯二相体系中，对咔唑的N-烷基 化很有效。目前工业生产中主要由50％NaOH水溶液和苯作为溶剂组成相转移两相体 系，在反应结束后必须先静止分层，将下部碱水排出，还需以少量苯萃取出残留于碱 水层中的产物后并入上部油层，操作烦琐，而且在实际操作时，在大部分水层液放出 后，需换用另一容器收集继续放下的水层，当有油层物放出时，再转移至油水分离器 中，分出水层，这样给操作带来极大的不便。

欧洲专利EP0858995提出用邻二氯苯作为溶剂，N，N，N’，N’一四甲基1，3一 丙二胺作为催化剂，使氯乙烷与咔唑反应，生成99.3％的N-乙基咔唑，但整个过程中 需采用高压釜。欧洲专利EP0557993中采用氯乙烷作为烷基化剂，氯苯作为溶剂，48 ％氢氧化钠作为去酸剂，在三乙胺的存在下，于100℃反应9小时，制备出的N-乙基 咔唑收率为99.6％，但该工艺反应时间长，且废碱液较难处理。美国专利US2783244 是关于蒽的提纯及N-乙基咔唑制备工艺，原料采用蒽沥青，该工艺首先用溶剂对沥 青进行洗涤结晶，以将原料中的蒽及咔唑分离出来，而后将蒽及咔唑混合物进行烷基 化，烷基化剂为硫酸二乙酯，溶剂为含水丙酮，在96％氢氧化钾水溶液存在下反应2.5 小时，反应结束后，加入一定量的水使蒽析出，过滤后可得纯度为93％的蒽，对含 N-乙基咔唑的油相继续用水稀释以使N-乙基咔唑析出，过滤后可得纯度为83％的产 品，收率为87％。此工艺中所用的硫酸二乙酯有毒，并需用大量水提纯产品，废水较 难处理。美国专利US5393894及欧洲专利EP0635490描述了另一种N-乙基咔唑制备 方法，在该制备工艺中，采用96％的咔唑为原料，碳酸乙酯为烷基化剂，反应温度为 130～320℃，咔唑与碳酸乙酯的摩尔比为1.1～2.5∶1，在氢氧化钾、碳酸钾或乙醇钾存在 下反应24小时，而后将剩余碳酸乙酯蒸出，即得96％纯度的产品。此工艺的反应温 度高，反应时间长。

中国专利公开公报CN1415605A公开了一种N-乙基咔唑的制备方法，它以苄基三 乙基氯化铵、聚乙二醇、表面活性剂及乙醇为催化剂，将咔唑、40％氢氧化钠水溶液 和催化剂混合，在搅拌下滴加溴乙烷，制得N-乙基咔唑，N-乙基咔唑收率≥98.0％； 文献“相转移催化合成N-烷基咔唑以及N-乙基咔唑的工业化生产”中简述了用相转 移催化方法合成N-烷基咔唑及N-乙基咔唑的实际工业化生产方法；文献“N-烷基 咔唑的合成研究”中提出采用苯和NaOH水溶液作为溶剂，苄基三乙基氯化铵作为催 化剂，使溴乙烷和咔唑反应，生成N-乙基咔唑，产率为85％。以上三篇文献资料中 采用的均为强碱水溶液-苯二相体系，反应结束后必须静止分层，将萃取得到的水层 中的产物并入上部油层中，再蒸除油层中的苯，重结晶得到产物N-乙基咔唑，整个生 产工艺较为复杂。

为了解决上述问题，本发明者通过研究提出了一种合成N-乙基咔唑的新工艺，该 生产工艺简单，易于实现连续化，且催化剂固体KOH可重复利用，产品收率仍达97％ 以上。

本发明的目的在于提供一种合成N-乙基咔唑的方法。