说明书一种苯骈三氮唑的合成方法
技术领域
本发明涉及有机物合成领域，特别涉及一种苯骈三氮唑的合成方
法。
背景技术
苯并三氮唑(英文名Benzotriazole,简称BTA;又称苯骈三氮唑、苯并三唑、苯三唑、苯并三氮杂茂、连三氮茚)是一种重要的精细化工产品。
苯并三氮唑的用途很广,主要用作铜和铜合金的缓蚀剂、金属防锈剂、照相防雾剂和有机合成中间体；还广泛应用于涂料添加剂、合成洗涤剂的防腐剂、抗凝剂、润滑油添加剂、合成染料中间体、高分子材料稳定剂、植物生长调节剂、防变色剂、气相缓蚀剂和紫外光吸收剂。苯并三氮唑与多种缓蚀剂配合使用,可提高缓蚀效果；它也可以与多种阻垢剂、杀菌灭藻剂配合使用，对封闭用循环冷却水系统,能产生较好的缓蚀效果。如在汽车用防冻剂、涂料中添加苯并三氮唑,都能起到保护材料的作用；在机械加工过程中,将苯并三氮唑加入切削油中,可以使加工的铜不变色。
近年来,随着大力节约工业用水,水质稳定剂正在化工、化肥、钢铁等工业领域得到了广泛应用,且用量日益增多。随着各国化学工业、汽车工业和金属加工业的不断发展,以及人民生活水平的不断提高,对苯并三氮唑的需求量越来越大。
目前，对苯并三氮唑的合成主要采用以下方法：
（1）邻苯二胺常压法，先将邻苯二胺溶于醋酸水溶液中,并配置40%左右的亚硝酸钠水溶液；两种溶液预冷至1～5℃后混合反应,并保持在冰浴中,随后迅速升温至80℃闭环生成苯并三氮唑,冷却后过滤、水洗得到粗产品；在绝对压力为2000Pa下蒸馏,收集201～204℃的馏分,用苯结晶得到产品,收率为70%～80%。现国内生产厂家大都采用此法，但此法具有邻苯二胺毒性大、消耗大量醋酸、产品精制困难、收率低、反应条件苛刻等缺点。
（2）苯并咪唑酮法，苯并咪唑酮与亚硝酸钠水溶液在190℃,高压下反应75分钟,经酸化、水洗、干燥,获得产品收率为85.3%。由于苯并咪唑酮是由邻苯二胺与尿素反应制备,所以价格昂贵,制约了此合成方法的应用。
（3）邻硝基苯肼法，邻硝基苯肼在氨水、异丙醇和己二醇混合水溶液中,在140℃和高压下反应1.5小时,生成1-羟基苯并三氮唑(HBTA)。用铜-三氧化二铬作催化剂,按照92∶8比例通入氢气和氮气,在160～170℃和高压下脱氧加氢反应1小时,HB2TA脱氧加氢生成BTA,最终苯并三氮唑的收率为89%。
（4）邻硝基氯苯法，先由邻硝基氯苯与水合肼直接合成HBTA,然后脱氧加氢生成BTA,最高总收率可达98.6%。此法优点是收率高、中间环节少,是一种很有前途而且十分重要的方法。
综合以上的合成方法，研发一种无需醋酸、副反应少、污染小、收率高且反应时间短,可以连续生产的对苯并三氮唑的合成方法是非常有必要的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无需醋酸、副反应少、污染小、收率高且反应时间短,可以连续生产的苯并三氮唑的合成方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种苯骈三氮唑的合成方法，其创新点在于：通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，具体步骤如下：
（1）投料：将邻苯二胺、亚硝酸钠和水按1：1.1～1.2：10～15的比例投入到不锈钢反应釜内；
（2）升温加压：开启搅拌，升温，将温度升至240～260℃，压力控制在3.0～4.0MPa之间，保温反应3～3.5小时；
（3）转移至酸化釜：降温至120～130℃，将反应产物转移至酸化釜；（4）调pH与分层：用浓硫酸将PH值从11.7调至5.0，分层；
（5）提纯与收集：分层后的油层进入精馏釜进行减压提纯，收集202－204℃/15mmHg馏分产品。
本发明的优点在于：本发明苯骈三氮唑的合成方法，通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，此合成方法中不需要加入醋酸，且该方法副反应小，污染小、收率高且反应时间短,可以连续生产苯并三氮唑，进而提高生产效率。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
本实施例苯骈三氮唑的合成方法，通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，具体步骤如下：
（1）投料：将100g邻苯二胺、110g亚硝酸钠和1000g水投入到3000L不锈钢反应釜内；
（2）升温加压：开启搅拌，升温，将温度升至240℃，压力控制在3.0MPa之间，保温反应3小时；
（3）转移至酸化釜：降温至120℃，将反应产物转移至酸化釜；
（4）调pH与分层：用浓硫酸将PH值从11.7调至5.0，分层；
（5）提纯与收集：分层后的油层进入精馏釜进行减压提纯，收集202℃/15mmHg馏分产品。
实施例2
本实施例苯骈三氮唑的合成方法，通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，具体步骤如下：
（1）投料：将100g邻苯二胺、120g亚硝酸钠和1500g水投入到3000L不锈钢反应釜内；
（2）升温加压：开启搅拌，升温，将温度升至260℃，压力控制在4.0MPa之间，保温反应3.5小时；
（3）转移至酸化釜：降温至130℃，将反应产物转移至酸化釜；
（4）调pH与分层：用浓硫酸将PH值从11.7调至5.0，分层；
（5）提纯与收集：分层后的油层进入精馏釜进行减压提纯，收集204℃/15mmHg馏分产品。
实施例3
本实施例苯骈三氮唑的合成方法，通过邻苯二胺的加压法一步合成苯骈三氮唑，具体步骤如下：
（1）投料：将100g邻苯二胺、115g亚硝酸钠和1250g水投入到3000L不锈钢反应釜内；
（2）升温加压：开启搅拌，升温，将温度升至250℃，压力控制在3.5MPa之间，保温反应3.2小时；
（3）转移至酸化釜：降温至125℃，将反应产物转移至酸化釜；
（4）调pH与分层：用浓硫酸将PH值从11.7调至5.0，分层；
（5）提纯与收集：分层后的油层进入精馏釜进行减压提纯，收集203℃/15mmHg馏分产品。
下表是实施例1～3合成产品中苯骈三氮唑的含量与收率情况：
产品实施例1实施例2实施例3
苯骈三氮唑含量99.6%99.5%99.7%
收率98.6%98.5%98.7%
由上表可以看出，通过本发明的合成方法合成的产品，产品中苯骈三氮唑的含量可达99.5%，收率达98.5%，与传统合成方法合成的产品相比，收率大大提高了。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。