5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的合成

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5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮简称AABI,是一种重要的颜料中间体,主要用于合成偶氮类苯并咪唑酮颜料。由AABI为中间体合成的苯并咪唑酮类颜料主要色系为橙色和黄色,可用于制造高档汽车原始面漆、修补漆和金属漆。本文共分为两种方法合成AABI,第一种方法包括四步:以邻苯二胺和尿素为原料在水介质中缩合,得到浅紫色片状晶体—苯并咪唑酮,经过条件优化,收率为96.01%,纯度为99.90%。再用浓硝酸在有机溶剂氯苯中进行硝化,得到墨绿色小球状固体—5-硝基苯并咪唑酮,收率为98.60%,纯度为99.20%。再以无水乙醇为溶剂,以骨架镍为催化剂,进行液相加氢还原反应,得到—5-氨基苯并咪唑酮(ABI),经过条件优化,收率为94.14%,纯度为99.90%。最后以双乙烯酮为酰化试剂,在水介质中进行酰化反应,得到白色固体—AABI,收率为92.17%,纯度为99.70%。第二种方法包括三步:以邻苯二胺和尿素为原料,在有机溶剂氯苯中缩合,再经浓硝酸硝化,得到墨绿色小球状固体—5-硝基苯并咪唑酮,收率为93.53%,液相色谱纯度为99.30%。再以无水乙醇为溶剂,以非晶态Ni-B为催化剂,进行液相加氢还原,得到—ABI,经过条件优化,收率为93.78%,液相色谱纯度为99.70%。最后以双乙烯酮为酰化试剂,在水介质中进行酰化反应,得到白色固体—AABI,收率为92.17%,液相色谱纯度为99.70%其中重点研究了第二种方法,通过改变邻苯二胺、尿素以及浓硝酸的摩尔配比,确定了最佳反应摩尔比为1:1.5:1.5,以四水合乙酸镍和硼氢化钾通过化学还原法制备了5种非晶态Ni-B合金催化剂。使用自制的非晶态Ni-B合金催化剂进行液相催化加氢还原反应,最终确定了最佳反应条件:用非晶态Ni-B催化剂还原5-硝基苯并咪唑酮合成5-氨基苯并咪唑酮,催化剂用量为5.5%-6.6%,(相对于5-硝基苯并咪唑酮的质量),反应温度150℃,反应压力2.0MPa,反应时间8h,溶剂无水乙醇100ml,产物产率为93.78%,纯度在99%以上,催化剂可回收使用5次。将这两种方法分别从原料成本、催化剂回收以及对环境的影响三方面进行了比较,最终确定第二种制备5-乙酰乙酰氨基苯并咪唑酮的方法具有产品收率高、质量好,产生的“三废”小,制造工艺简单,工业成本低,具有明显的价格优势等优点,适合工业规模化生产。
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