5,6-二氨基苯并咪唑酮合成工艺研究

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5,6-二氨基苯并咪唑酮是重要的颜料中间体,文献方法以间二氯苯为原料,工艺复杂,本文研究了以邻苯二胺为原料合成5,6-二氨基苯并咪唑酮的工艺,中间体和目标产物用DSC、MS、HPLC、IR、1H NMR、13C NMR和元素分析等方法分析,确认了结构。本文以邻苯二胺为原料,经与尿素缩合、混酸硝化、催化加氢还原三步反应合成了5,6-二氨基苯并咪唑酮。采用单因素法优化了各步的反应条件,其中,缩合反应:氮气保护条件下,尿素:邻苯二胺(摩尔比)=1.3,在160℃反应8h,苯并咪唑酮产率为87%;硝化反应:硝酸:苯并咪唑酮(摩尔比)=2.2,0℃反应6h,5,6-二硝基苯并咪唑酮产率为69%;还原反应:分别研究了铁粉还原和催化加氢工艺,其中,铁粉还原工艺中,粗产物用50%乙醇水溶液重结晶,得到了5,6-二氨基苯并咪唑酮标样,产物经结构分析确认;Raney-Ni催化加氢工艺中,首先制备了Raney-Ni催化剂,优化的工艺条件为:催化剂用量为5,6-二硝基苯并咪唑酮质量百分数的9%,无水乙醇作溶剂,在2.5MPa(结束终压)、100℃下,反应8h,产物用50%乙醇水溶液重结晶,5,6-二氨基苯并咪唑酮产率达到90%,纯度99.6%。三步反应总产率为54%,较间二氯苯路线总产率提高了近46%。研究了Raney-Ni催化剂回收重复使用情况,研究表明该催化剂回收使用三次仍能保证较高的活性和选择性。采用单因素法,研究并优化了缩合、硝化和催化加氢还原反应的工艺条件,邻苯二胺经缩合、硝化、还原三步合成5,6-二氨基苯并咪唑酮的工艺总产率为54%。该路线以廉价的邻苯二胺为原料,适合工业化生产。
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