4-甲基咪唑

概述

　　　4-甲基咪唑（4-Methylimidazole）白色至类白色结晶粉末，溶于水和乙醇，有腐蚀性。4-甲基咪唑能导致动物长肿瘤，有可能给人体带来致癌风险。

　　中文名称：4-甲基咪唑

　　英文名称：4-Methylimidazole

　　CAS号：822-36-6

　　分子式：C4H6N2

　　分子量：82.10

　　纯度：≥99.5%

　　MDL号：MFCD00005201

　　Beilstein号：1453

　　EC号：212-497-3

　   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采用的铵盐的研究。如日本田岗化学采用草酸铵、日本三井东压采用硫酸铵和丁二酸铵、德国BASF采用氨水合成丙酮醛。

　　采用硫酸铵、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采用这种工艺路线，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，已成功实现工业应用。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，后处理过程中采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，工业应用前景看好。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准，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。

　　白色至类白色结晶粉末

　　熔点:54-56℃

　　密度:1.02-1.06g/ml

　　沸点:263°C(lit.)

　　闪点:157°C

　　质量标准：≥99.50%

　　含量（Purity）：≥99.5%

　　包装（Package）：25公斤/桶

　　用作环氧树脂的固化剂；西咪替丁的主要原料；用于合成抗菌剂

　　危险代码:C

　　危险等级:21/22-34

　　安全等级:26-36/37/39-45

　　联合国编号：UN3263

　　将含有焦糖色素的样品经固相萃取柱（XTR>500 mg）固相萃取，样品过柱后，用有机溶剂洗脱，洗脱液浓缩后，用微量点样器直接在层析材料聚酰胺薄膜上点样，在装有相应配比的展开剂中上行展开，碘蒸汽显色后肉眼直接观察，如果在比移值0.5~0.7之间同时观察到比移值与标样相同的棕色斑点，则认为该被测物中含有4-甲基咪唑。

　　该方法可以实现快速定性检测样品是天然酿造还是由人工配制，特别适合对酱油、醋、可乐等含有焦糖色素的样品进行检测。展开后的薄层板可长期保存以备复查，可应用薄层扫描仪进行测定。

　　1、由丙酮醛、乙醛和氨反应而得。

　　2、以亚硫酸铵为原料生产焦糖色素的过程中产生。

国际

　　20世纪80年代以来，德国和日本等国已经对4-甲基咪唑合成工艺进行了大量的研究。国际上研究较多的主要是丙酮醛工艺。采用硫酸铵、氨水工艺，由于反应过程酸度难以控制，导致产品纯度低；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击体系，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。

中国

　　中国的4-甲基咪唑合成技术研究始于20世纪80年代末。进入20世纪90年代，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，其成品的收率达到83.6%，纯度高于 98.5%。

　　河南省化工研究所也开发出了新合成工艺，采用1，2-丙二醇为原料，经催化氧化制丙酮酸，再经环化、萃取、蒸馏等工序精制后得到成品。此法具有原料易得、收率较高、易于实现工业化生产和经济效益好等优点。

　　2001年中国科技大学开发成功了一步法合成高纯度4-甲基咪唑工艺。该工艺在丙酮醛氨法生产技术的基础上加以改进，使原料单程转化率高达90%以上。产物中4-甲基咪唑含量为99.8%，经过简单的结晶分离，一次即可确保满足医药合成原料的质量要求，产品纯度十分可靠，生产技术成熟。该生产工艺投资少，流程简单，无污染。

　　危险代码：C

　　危险等级：21/22-34

　　安全等级：26-36/37/39-45

　　联合国编号：UN3263

　　2012年3月5日，美国消费者权益组织“公共利益科学中心”发表声明说，新的化学分析发现，可口可乐和百事可乐等多种可乐产品所使用的焦糖色素含有较高水平4－甲基咪唑，这种物质在动物试验中能引发癌症。可口可乐公司针对这一声明表示，目前（2012年3月5日）没有任何证据表明4－甲基咪唑会引发人类癌症。可口可乐中国公司也在接受中国国内媒体采访时否认可乐中含致癌物质。