起源
20世纪80年代以来,德国和日本等国已经对4-MI合成工艺进行了大量的研究。当时,国外研究较多的主要是丙酮醛工艺。在丙酮醛合成工艺过程中,为了提高4-甲基咪唑收率和产品质量,世界上几大公司都非常注重对所採用的铵盐的研究。如日本田岗化学採用草酸铵、日本三井东压採用硫酸铵和丁二酸铵、德国BASF採用氨水合成丙酮醛。工艺
採用硫酸铵、氨水工艺,常用甲酸、乙酸和硫酸等调节pH值,由于反应过程酸度难以控制,导致此工艺生产的产品纯度低;丁二酸铵法成本高,后处理繁琐;而草酸铵法由于草酸铵与反应过程中生成的草酸形成缓冲体系,反应系统酸度保持稳定,且草酸盐在水中溶解度低,4-甲基咪唑草酸盐容易从反应液中分离,故可合成高纯度4-甲基咪唑。目前世界上4-甲基咪唑生产商大都採用这种工艺路线,其产品主要用于生产西咪替丁类药物。
我国情况
我国的4-甲基咪唑合成技术研究始于20世纪80年代末,清华大学、天津大学、上海石油化工研究院等科研机构都对其工艺进行了较长时间的研究,但在1994年以前,国内4-甲基咪唑需求主要依靠进口,价格高达16.8万元/吨。
进入90年代,我国开始研究开发丙酮醛法合成4-甲基咪唑工艺,并取得了一定的进展。上海石油化工研究院开发的合成丙酮醛生产4-甲基咪唑成套工艺技术,已成功实现工业套用。其成品的收率达到83.6%。反应液经分离、盐交换、减压精馏等环节,纯度高于98.5%。该工艺反应条件缓和,后处理过程中採用独特的盐交换工艺和以水取代甲醇作溶剂,较好地解决了环保问题。由于合成收率高,产品质量好,草酸铵循环套用,生产成本低,工业套用前景看好。该院与金陵石化公司联合开发的200吨/年4-甲基咪唑生产装置已经投入运行,产品质量达到国外同类产品标準,完全可以替代进口。1999年底,上海石油化工研究院向靖江市合成化工厂提供成套技术和催化剂,建成了300吨/年丙酮醛、150吨/年4-甲基咪唑生产装置。












