甲基咪唑

甲基咪唑（簡稱4-MI）是一種重要的有機中間體。主要用於合成大宗胃藥西咪替丁（Cimetidine），也可用作環氧樹脂固化劑和金屬表面防護劑等。幾年前，我國曾一度掀起生產開發該產品的熱潮，並在技術工藝方面有了很大的進步。面對當前的國際形勢，業內專家指出，我國的4-甲基咪唑產業所面臨的任務仍然十分艱巨，有關企業在提高產品質量、降低成本、保護環境等方面還有許多工作尚須做好。

20世紀80年代以來，德國和日本等國已經對4-MI合成工藝進行了大量的研究。當時，國外研究較多的主要是丙酮醛工藝。在丙酮醛合成工藝過程中，為了提高4-甲基咪唑收率和產品質量，世界上幾大公司都非常注重對所採用的銨鹽的研究。如日本田崗化學採用草酸銨、日本三井東壓採用硫酸銨和丁二酸銨、德國BASF採用氨水合成丙酮醛。
採用硫酸銨、氨水工藝，常用甲酸、乙酸和硫酸等調節pH值，由於反應過程酸度難以控制，導致此工藝生產的產品純度低；丁二酸銨法成本高，後處理繁瑣；而草酸銨法由於草酸銨與反應過程中生成的草酸形成緩衝體系，反應系統酸度保持穩定，且草酸鹽在水中溶解度低，4-甲基咪唑草酸鹽容易從反應液中分離，故可合成高純度4-甲基咪唑。目前世界上4-甲基咪唑生產商大都採用這種工藝路線，其產品主要用於生產西咪替丁類藥物。
我國的4-甲基咪唑合成技術研究始於20世紀80年代末，清華大學、天津大學、上海石油化工研究院等科研機構都對其工藝進行了較長時間的研究，但在1994年以前，國內4-甲基咪唑需求主要依靠進口，價格高達16.8萬元/噸。
進入90年代，我國開始研究開發丙酮醛法合成4-甲基咪唑工藝，並取得了一定的進展。上海石油化工研究院開發的合成丙酮醛生產4-甲基咪唑成套工藝技術，已成功實現工業套用。其成品的收率達到83.6%。反應液經分離、鹽交換、減壓精餾等環節，純度高於98.5%。該工藝反應條件緩和，後處理過程中採用獨特的鹽交換工藝和以水取代甲醇作溶劑，較好地解決了環保問題。由於合成收率高，產品質量好，草酸銨循環套用，生產成本低，工業套用前景看好。該院與金陵石化公司聯合開發的200噸/年4-甲基咪唑生產裝置已經投入運行，產品質量達到國外同類產品標準，完全可以替代進口。1999年底，上海石油化工研究院向靖江市合成化工廠提供成套技術和催化劑，建成了300噸/年丙酮醛、150噸/年4-甲基咪唑生產裝置。