阅读说明：本技术 一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法 (Method for preparing sulfo-substituted benzimidazole and derivative thereof ) 是由 陈和平 徐阳 于 2018-07-05 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的制备方法,该方法包括：以有机羧酸A与邻苯二胺为原料,回流反应,生成苯并咪唑类化合物B；苯并咪唑类化合物B与磺化剂反应,制备得到磺基取代苯并咪唑类化合物C。在羧基-胺基脱水、环化过程中通过控制原料用量比、选择合适的催化剂、抑制邻苯二胺的氧化等手段,有效提高了中间体苯并咪唑类化合物B的收率和含量；在磺化反应过程中,通过控制原料加入方式以及特定催化剂的选用,降低了反应温度,显著提高了目标产物的含量和收率,抑制了异构体的生成。同时,各步骤的反应条件和操作步骤简单,易于控制和易于实现工业化生产。(The invention discloses a preparation method for sulfo-substituted benzimidazole and derivatives thereof, which comprises the following steps: organic carboxylic acid A and o-phenylenediamine are used as raw materials, and a benzimidazole compound B is generated through reflux reaction; and reacting the benzimidazole compound B with a sulfonating agent to prepare a sulfo-substituted benzimidazole compound C. In the processes of dehydrating and cyclizing carboxyl-amino, the yield and the content of the intermediate benzimidazole compound B are effectively improved by means of controlling the dosage ratio of raw materials, selecting a proper catalyst, inhibiting the oxidation of o-phenylenediamine and the like; in the sulfonation reaction process, the reaction temperature is reduced by controlling the adding mode of the raw materials and the selection of the specific catalyst, the content and the yield of the target product are obviously improved, and the generation of isomers is inhibited. Meanwhile, the reaction conditions and the operation steps of each step are simple, and the method is easy to control and realize industrial production.)

一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法

技术领域

本发明涉及精细化工领域，特别涉及一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法。

背景技术

苯并咪唑类化合物是一种含有两个氮原子的杂环化合物，可作为药物中间体、人畜的驱虫药物、果品保鲜剂以及紫外吸收剂，特别是苯并咪唑-5-磺酸类化合物可广泛用作紫外吸收剂。现有技术中，苯并咪唑-5-磺酸类化合物通过苯并咪唑类化合物磺化合成，但存在以下问题：

现有的苯并咪唑类化合物合成方法主要为醛类化合物与邻苯二胺缩合，原料醛类化合物如苯甲醛等的价格高，消耗量大；在磺化反应伴随有较大的异构体如苯并咪唑-4-磺酸类化合物的生成，导致产物收率低，选择性差，异构体分离困难，增加了后续纯化步骤，影响目标产物的使用。

因此，如何获得高产率、高品质、操作简单的磺基取代苯并咪唑及其衍生物的合成工艺仍值得去探索。

发明内容

为了解决上述问题，本发明人进行了锐意研究，结果发现：在羧基-胺基脱水、环化过程中通过控制原料用量比、选择合适的催化剂、抑制邻苯二胺的氧化等手段，有效提高了中间体的收率和含量；在磺化反应过程中，通过控制原料加入方式以及特定催化剂的选用，降低了反应温度，显著提高了目标产物的含量和收率，抑制了异构体的生成。同时，各步骤的反应条件和操作步骤简单，易于控制和易于实现工业化生产，从而完成了本发明。

本发明的目的在于提供以下方面：

(1)一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)，以有机羧酸A与邻苯二胺为原料，回流反应，生成苯并咪唑类化合物B；

步骤2)，苯并咪唑类化合物B与磺化剂反应，制备得到磺基取代苯并咪唑类化合物C；磺基取代苯并咪唑类化合物C为苯并咪唑-5-磺酸类化合物；

其中，有机羧酸A的结构为R-COOH，R为烷基、苯基或者取代苯基；

R为烷基时，选自甲基、乙基、丙基或异丙基；

R为取代苯基时，苯环上的取代基M选自硝基、卤素取代基、烷基或烷氧基中一种或多种，优选苯基上的取代基M为硝基或者卤素取代基；

其中，卤素取代基为氯取代基或溴取代基；烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基；烷氧基为甲氧基、乙氧基或丙氧基；

苯环上取代基M的个数为一个或多个，优选为一个或两个；

取代基M位于羧基的邻位、间位或对位，优选位于羧基的间位。

根据本发明提供的一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法，具有以下有益效果：

(1)本发明选用特定的自由基抑制剂以及滴加/分批加入的方式，有效解决了原料邻苯二胺易氧化的问题。

(2)本发明中间体苯并咪唑类化合物B的生成反应中涉及特定催化剂的使用，该催化剂能够明显促进反应的进行。

(3)本发明中选择有机羧酸A稍微过量，若反应原料邻苯二胺过量，会带来较高的发生副反应的几率，且剩余的邻苯二胺由于其易氧化性很难被回收利用，造成原料的浪费；同时，由于催化剂的存在，以及回流方式不断分水使得反应可以充分进行。

(4)本发明中磺化反应阶段铜基负载的ZSM-5沸石催化剂的加入，不仅能够降低本发明中磺化反应温度，加速反应进行，而且可以诱导苯并咪唑-5-磺酸类化合物生成，提高合成选择性。

(5)本发明中磺化反应阶段中铜基负载的ZSM-5沸石催化剂在负载铜之前进行磷酸二氢盐改性处理，一方面有效在ZSM-5沸石内部产生介孔，另一方面还具有对强酸中心均匀化的作用，利于增强反应的选择性。

附图说明

图1为实施例1-1制备得到的2-苯基苯并咪唑的液相色谱图；

图2为实施例2-1制备得到的2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的液相色谱图。

具体实施方式

下面通过对本发明进行详细说明，本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。

在这里专用的词“示例性”意为“用作例子、实施例或说明性”。这里作为“示例性”所说明的任何实施例不必解释为优于或好于其它实施例。尽管在附图中示出了实施例的各种方面，但是除非特别指出，不必按比例绘制附图。

本发明的目的在于提供了一种制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法，该方法包括以下步骤：

步骤1)，以有机羧酸A与邻苯二胺为原料，回流反应，生成苯并咪唑类化合物B；

步骤2)，苯并咪唑类化合物B与磺化剂反应，制备得到磺基取代苯并咪唑类化合物C。

以下具体描述本发明。

步骤1)中，以有机羧酸A与邻苯二胺为原料，回流反应，生成苯并咪唑类化合物B。

其中，有机羧酸A的结构为R-COOH，R为烷基、苯基或者取代苯基；

R为烷基时，如甲基、乙基、丙基或异丙基；

R为取代苯基时，苯基上的取代基M选自硝基、卤素取代基、烷基或烷氧基中一种或多种，优选苯基上的取代基M为硝基或者卤素取代基；其中，卤素取代基为氯(Cl)取代基或溴(Br)取代基，烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基，烷氧基为甲氧基、乙氧基或丙氧基；

苯环上取代基M的个数为一个或多个，优选为一个或两个；

取代基M位于羧基(-COOH)的邻位、间位或对位，优选为间位；

R为取代苯基时有机羧酸A的结构如下式所示：

步骤1)的反应式如下式(I)所示：

本发明人发现，步骤1)反应中采用常规的反应方式即“加料”-“升温”-“回流反应”，中间产物苯并咪唑类化合物B的含量低，且产物收率仅有60％左右。

经过研究发现，一方面，邻苯二胺中的氨基在空气中易被氧化生成氢过氧化物，该反应是自由基链式反应，生成的自由基中间体会进一步反应生成多种更加复杂的大分子杂质；另一方面，邻苯二胺还会被氧化成邻苯二亚胺，邻苯二亚胺能够与邻苯二胺反应生成聚合物。有机羧酸A与部分氧化的邻苯二胺反应，同样会产生非目标产物。

本发明人经过大量研究发现，反应体系中或者邻苯二胺中加入自由基抑制剂能够提高中间体苯并咪唑类化合物B的产率；所述自由基抑制剂选自2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)或2,6-二叔丁基-4-甲基苯酚(BHT)。上述两种自由基抑制剂不仅能够有效抑制自由基链式反应，而且两者的结构决定其不会与原料反应产生额外的副反应。

本发明人进一步研究发现，以常规的加入方式即将邻苯二胺一次性加入反应体系，相较于分批次加入反应体系，收率明显偏低，原因仍在于其易被氧化的性质。对此，本发明中，邻苯二胺以滴加的方式加入反应体系中，或分批(优选3～6批)多次加入反应体系中。

在本发明一种优选的实施方式中，中间体苯并咪唑类化合物B的生成反应中涉及催化剂的使用，所述催化剂为质子酸催化剂，选自浓硫酸、对甲苯磺酸、硼酸或乙酸中的一种或多种，优选为浓硫酸或对甲苯磺酸，更优选为浓硫酸。质子酸催化剂的加入为邻苯二胺提供氢离子，理论上多种酸均可用于催化，但大量实验证明，其他质子酸如盐酸、硝酸或磷酸，并不能起到有效催化反应的目的，说明催化剂的使用具有选择性。

在本发明中，有机羧酸A的用量与邻苯二胺的用量比以其摩尔比计为(1.02～1.15):1，优选为(1.05～1.10):1。可知，本发明中选择有机羧酸A稍微过量，这主要是基于以下原因：若反应原料邻苯二胺过量，会带来较高的副反应发生几率，且剩余的邻苯二胺由于其易氧化性很难被回收利用，造成原料的浪费；由于催化剂的存在，以及回流方式不断分水使得反应可以充分进行，在用量比介于(1.02～1.15):1时，即可实现反应原料的高转化率，剩余原料有机羧酸A回收能耗少，同时中间体苯并咪唑类化合物B的收率极高；用量比高于1.15:1，很明显将相应降低反应原料有机羧酸A的转化率，增加回收能耗。由此可知，本发明中原料用量比的选择充分考虑到反应原料的转化率、反应原料成本和回收难度、副反应发生、以及中间体收率等多方面的影响：

在本发明中，自由基抑制剂的用量以其与邻苯二胺的重量比计为1：(130～220)，优选为1：(140～180)。在此较低的用量范围内，可实现自由基链式反应的有效抑制；用量高于1：130时，其对自由基链式反应的抑制作用并没有明显提升；反之，用量比低于1:220时，对自由基链式反应的抑制还有较大的提升空间。

在本发明中，催化剂的用量以其与邻苯二胺的重量比计为1：(45～65)，优选为1：(50～60)。催化剂在中间体苯并咪唑类化合物B的生成中起到至关重要的作用，降低了反应原料反应的难度；用量比高于1：45时，对反应的提升无明显影响；而用量比低于1：65时，反应速率慢，收率低，由于反应时间长，相应的提高了杂质的生成量。

在本发明一种优选的实施方式中，回流反应的溶剂选自邻二甲苯、对二甲苯、间二甲苯、间三甲苯、邻二氯苯、对二氯苯等烷基苯类溶剂。

在本发明一种优选的实施方式中，步骤1)的具体反应过程为：将原料有机羧酸A、催化剂、自由基抑制剂和溶剂依次加入反应容器中，加热至110℃～180℃，分批加入邻苯二胺，回流分水至无水分出结束反应，降温至95℃～100℃，有大量固体析出，乘热过滤，滤饼真空干燥烘干，得中间体苯并咪唑类化合物B。

步骤2)中，苯并咪唑类化合物B与磺化剂反应，制备得到磺基取代苯并咪唑类化合物C。

在本发明中，磺化剂选自浓硫酸、发烟硫酸、氯磺酸或三氧化硫，优选为浓硫酸。

在本发明中，磺基取代苯并咪唑类化合物C为苯并咪唑-5-磺酸类化合物。

步骤2)的反应式如下式(II)所示：

本发明人发现，在该步骤中，由于磺化反应为可逆反应，产品的收率不高(低于90％)。同时，由于杂质苯并咪唑-4-磺酸类化合物的生成，目标产物苯并咪唑-5-磺酸类化合物的收率和纯度明显受到影响。为此，本发明人进行了大量试验，以期解决产品收率普遍不高，合成反应区域选择性不好的问题。

磺化反应一般情况下无需使用催化剂，但本发明人发现，适当的催化剂不仅能够降低本发明中磺化反应温度，加速反应进行，而且可以诱导苯并咪唑-5-磺酸类化合物生成，提高合成选择性。

在本发明中，所述催化剂为铜基负载的ZSM-5沸石催化剂(Cu-ZSM-5沸石催化剂)。ZSM-5沸石晶胞组成：Na_nAl_n·Si_96-n·O₁₉₂·16H₂O，式中n是晶胞中铝的原子数，可以从0～27，硅铝物质的量比可以较大范围内改变，但硅铝总原子数为96个。晶胞参数为a＝2.017nm，b＝1.996nm，c＝1.343nm，属正交晶系。ZSM-5分子筛经过某些处理，例如灼烧或化学处理后，其对称性会发生变化，能够由正交晶系变成单斜晶系。骨架含有一种新型的连接四面体的构造，它由八个五元环组成，具有理想的对称特征结构。ZSM-5沸石的孔道结构由截面呈椭圆形的直筒孔道和截面近似为圆形的Z字型孔道交叉所组成，孔道直径分别为0.54nm×0.56nm和0.52nm×0.58nm。两种通道的交叉处可能是ZSM-5催化活性及其强酸位的集中处。由于ZSM-5沸石的孔道尺寸与芳烃分子的动力学直径接近，孔结构对单环芳烃具有明显的择形性，表现出较高的择形催化能力。

本发明人经过研究发现，Cu-ZSM-5沸石催化剂对磺化反应的影响因素主要集中于催化剂的硅铝比以及铜的负载量，这可能是由于催化效果与催化剂的强酸中心的密度、尤其是强的Lewis(L)酸中心的密度(酸性)和分布相关。强酸中心多，反应初始速率快，但很快催化剂即失活，催化效率低；强酸中心少，催化剂存活时间较长，但催化速率低，且催化效率同样较低；而强酸中心分布不均匀，则容易吸引较多的反应物，造成产物选择性变差。Cu-ZSM-5沸石催化剂是由Cu取代Al与多个骨架氧原子配位而结合于一分子筛内，强酸中心的密度和分布，同时能够反映Cu的可负载量(或负载难度)与分布。

ZSM-5沸石具有较宽的SiO₂/A1₂O₃比(Si/Al比，硅铝比)范围。国内FCC的助剂降低汽油的烯烃上的应用中，SiO₂/A1₂O₃在38～40之间，国内外的渣油催化裂化上采用SiO₂/A1₂O₃在25～30的范围内的分子筛，另外在环保方面对水中有机物的提取采用高硅ZSM-5沸石，SiO₂/A1₂O₃在220～400之间。可见，即使在已示出的SiO₂/A1₂O₃25～400之间，也很难确定适用于本发明中磺化反应的取值。

本发明进行了深入研究，发现ZSM-5沸石的硅铝比为80～100时，特别是90～100时，形成的Cu-ZSM-5沸石催化剂能够起到有效的促进作用。硅铝比大于100时，强酸中心密度偏少，难以起到强催化作用；而硅铝比小于80时，强酸中心密度增多，便于催化和负载Cu离子。

在一种优选的实施方式中，在负载铜之前，对ZSM-5沸石进行改性处理。所述改性处理方法为：将硅铝比为80～100的ZSM-5沸石用磷酸二氢盐浸泡，过滤，得到的固体于500～550℃高温下煅烧1h。

在本发明一种优选的实施方式中，所述磷酸二氢盐选自磷酸二氢钾、磷酸二氢钠或磷酸二氢铵中的一种或其组合，优选为磷酸二氢钾单独使用。

在本发明一种优选的实施方式中，所述磷酸二氢盐的浓度为4.0(重量)％～8.0(重量)％，优选为5(重量)％～6(重量)％。

在本发明一种优选的实施方式中，硅铝比为80～100的ZSM-5沸石在4.0(重量)％～8.0(重量)％浓度磷酸二氢盐溶液中的浸泡时间为3h～5h，优选为3.5h～4.5h。

传统的酸处理对低硅和中硅沸石产生介孔有效，但对高硅沸石脱铝和形成介孔是非常有限的。而逐渐兴起的碱处理改性可对ZSM-5沸石脱硅，在ZSM-5沸石内部产生一定的介孔，操作简单、易行，但该方法难以调控沸石的酸性。采用磷酸二氢盐作为改性剂对ZSM-5沸石进行改性，一方面可有效在ZSM-5沸石内部产生介孔，另一方面还具有对强酸中心均匀化的作用。

不受任何理论束缚的，本发明人认为磷酸二氢盐溶液使ZSM-5沸石内部产生介孔的原因在于，磷酸二氢盐中存在H₂PO₄ ^-和HPO₄ ^2-离子，两离子水解产生OH^-，在OH^-的作用下，与沸石中的硅物种发生作用，造成部分骨架硅被脱除，从而使晶粒堆积产生的介孔增大。磷酸二氢盐中H₂PO₄ ^-的电离会产生H⁺，在H⁺的作用下，与沸石中的铝物种发生作用，造成部分骨架铝被脱除，同样会造成晶格变化，利于产生介孔。

不受任何理论束缚的，本发明人认为磷酸二氢盐溶液使ZSM-5沸石强酸中心均匀化的原因在于，ZSM-5沸石在合成过程中除形成晶格铝外，还会形成骨架外铝物种。在磷酸二氢盐溶液处理过程中，骨架外铝物种可占据脱硅后形成的硅空位，相当于取代了沸石中骨架硅物种；同时，H⁺离子可以脱除铝密集处的铝；上述两种方式，均会使得ZSM-5沸石中的强酸中心均匀化。

基于两性物质磷酸二氢盐溶液对ZSM-5沸石进行改性后发现，ZSM-5沸石的硅铝比没有发生较大变化，由于铝损失量较硅高，硅铝比略有升高。因此，采用硅铝比为80～100的ZSM-5沸石进行改性，在保证硅铝比对反应影响的前提下，能够进一步取得更好的效果。

在本发明中，对ZSM-5沸石或者磷酸二氢盐改性后的ZSM-5沸石进行铜基负载，包括以下步骤：

将ZSM-5沸石用硫酸铜溶液(CuSO₄)浸泡，过滤，于110℃干燥3～5h，500～550℃高温下煅烧2h，即得到铜基负载的ZSM-5沸石催化剂。

在一种优选的实施方式中，所述硫酸铜溶液的浓度为15(重量)％～20(重量)％；浸泡时间为3～5h，优选为3.5～4.5h。本发明采用过量浸渍法获得铜基负载的ZSM-5沸石催化剂，浸渍过程中铜离子能够均匀的取代部分铝离子，经煅烧形成稳定晶体结构。

本发明实验证明，硫酸铜溶液的浓度介于15(重量)％～20(重量)％，浸泡时间介于3～5h之间，获得的Cu-ZSM-5沸石催化剂对磺化反应的选择性和原料转化率有明显的促进作用；但浓度超过20(重量)％，Cu离子的置换能力达到饱和，多以吸附的方式结合在沸石表面，对催化性能的提升无有效促进作用；浓度低于15(重量)％时，对磺化反应的选择性和原料转化率有促进作用，但仍有较大提升空间。

在本发明中，所述Cu-ZSM-5沸石催化剂的用量以沸石催化剂的重量与苯并咪唑类化合物B的摩尔量之比进行量化，沸石催化剂的重量与苯并咪唑类化合物B的摩尔量之比为(15～40)：1，优选为(20～35)：1。

除上述对催化剂进行特定选择外，本发明人在操作过程中发现，原料的用量、加入顺序和加入方式同样影响到磺化反应的选择性。

在本发明中，苯并咪唑类化合物B与磺化剂的用量以其摩尔比计为(0.12～0.15):1，优选为(0.13～0.14):1。可知，磺化反应的原料中磺化剂的用量极大过量，以促进原料苯并咪唑类化合物B的转化和磺化产物的生成。

然而，本发明人发现，一次性的将苯并咪唑类化合物B与磺化剂混合，相较于将苯并咪唑类化合物B分批加入磺化剂中，目标磺化产物的收率明显偏低。因而，本发明中优选苯并咪唑类化合物B分批加入磺化剂中，待苯并咪唑类化合物B均匀分散至磺化剂中后，再加入下一批的苯并咪唑类化合物B，以保证磺化剂大大过量，提高磺化反应的选择性。

在一种优选的实施方式中，苯并咪唑类化合物B分3～6批加入磺化剂中。

在一种优选的实施方式中，原料加入过程中，保持反应容器温度35℃～45℃，加料结束后，将原料混合物升温至55℃～70℃，优选升温至60℃～65℃，直至反应原料苯并咪唑类化合物B的含量<1％，结束反应。其中，所述含量<1％是指归一化含量，即反应体系中原料苯并咪唑类化合物B的液相出峰面积占总出峰面积的1％以下。

在本发明中，制备磺基取代苯并咪唑及其衍生物的方法还包括产物的纯化步骤：

将磺化反应后体系加入到大量水中，加热至70～80℃搅拌0.5～1h过滤，得滤饼，加水于70～80℃搅拌0.5～1h洗涤滤饼，过滤，再次得到滤饼，真空干燥后得到纯化后的磺基取代苯并咪唑类化合物C，即苯并咪唑-5-磺酸类化合物。

实施例

以下以合成中间体2-苯基苯并咪唑，以及通过该中间体合成2-苯基苯并咪唑-5-磺酸为例，通过具体实例进一步描述本发明。不过这些实例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。

实施例1-1

投苯甲酸134g(1.1mol)到四口烧瓶中，然后加入2g对甲苯磺酸，再加入均三甲苯250g，混合液加热至150℃，然后一次性加入108g(1.0mol)邻苯二胺，分水器分水直至无水分出结束反应，反应液降温至100℃，有大量固体析出，乘热过滤，滤饼真空干燥烘干，得中间体2-苯基苯并咪唑143.1g，含量85.1％，收率62.7％。

2-苯基苯并咪唑的液相谱图如图1所示。产物结构经1H-NMR分析确定，特征峰：仲胺基上的氢共振峰(12.6ppm，1H)，苯并咪唑苯环的4个H以及单取代苯环的5个H共在苯环区出现四组共振峰，单取代苯环的3、4、5位上H的共振峰(7.5～7.6ppm，3H)，单取代苯环的2、6位上H的共振峰((8.3～8.4ppm，2H)；苯并咪唑苯环3、6位上H的共振峰(7.7～7.8ppm，2H)，苯并咪唑苯环4、5位上H的共振峰(7.2～7.3ppm，2H)。

实施例1-2

投苯甲酸134g到四口烧瓶中，然后加入2g浓硫酸，再加入邻二氯苯250g，混合液加热至180℃，滴加加入108g邻苯二胺，分水器分水直至无水分出结束反应，反应液降温至100℃，有大量固体析出，乘热过滤，滤饼真空干燥烘干，得中间体2-苯基苯并咪唑176.1g，含量94.1％，收率85.3％。

实施例1-3

反应条件与实施例1-2相同，区别仅在于：反应体系中滴加邻苯二胺前，加入0.5g自由基抑制剂2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)。

实施例1-4

反应条件与实施例1-2相同，区别仅在于：反应体系中滴加邻苯二胺前，加入0.8g自由基抑制剂2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)。

实施例1-5

反应条件与实施例1-2相同，区别仅在于：反应体系中滴加邻苯二胺前，加入0.2g自由基抑制剂2,2,6,6-四甲基哌啶-氮-氧化物(TEMPO)。

实施例1-6

投苯甲酸134g到四口烧瓶中，然后加入2g硼酸，0.6gTEMPO，再加入邻二氯苯250g，混合液加热至180℃，滴加加入108g邻苯二胺，分水器分水直至无水分出结束反应，反应液降温至100℃，有大量固体析出，乘热过滤，滤饼真空干燥烘干，得中间体2-苯基苯并咪唑189.1g，含量95.2％，收率92.7％。

实施例1-7

投苯甲酸134g到四口烧瓶中，然后加入2g浓硫酸，0.6gTEMPO，再加入对二氯苯250g，混合液加热至180℃，滴加加入108g邻苯二胺，分水器分水直至无水分出结束反应，反应液降温至100℃，有大量固体析出，乘热过滤，滤饼真空干燥烘干，得中间体2-苯基苯并咪唑188.4g，含量96.4％，收率93.5％。

实施例2-1

控温在40～50℃下向150g(1.53mol)浓硫酸中一次性加入40g(0.206mol)2-苯基苯并咪唑。加料结束后反应混合物升温至85℃继续反应直至2-苯基苯并咪唑的含量<1％结束反应。

然后将磺化液加入到300g水中，然后加热至80℃搅拌1h，过滤，得滤饼178.8g。滤饼加200g水洗涤，在80℃搅拌1h，过滤，得滤饼136g，真空干燥后得2-苯基苯并咪唑-5-磺酸(HS)53.4g，含量88.5％，2-苯基苯并咪唑-4-磺酸(异构体)含量10.95％，收率83.7％(HS对2-苯基苯并咪唑)。

2-苯基苯并咪唑-5-磺酸的液相谱图如图2所示。产物结构经1H-NMR分析确定，特征峰：产物结构经1H-NMR分析确定，特征峰：仲胺基上的氢共振峰(12.6ppm，1H)，磺基上氢的共振峰(8.5ppm，1H)，苯并咪唑苯环的4个H以及单取代苯环的5个H共在苯环区出现四组共振峰，单取代苯环的3、4、5位上H的共振峰(7.5～7.6ppm，3H)，单取代苯环的2、6位上H的共振峰((8.3～8.4ppm，2H)；苯并咪唑苯环3、4位上H的共振峰(7.5～7.6ppm，2H)，苯并咪唑苯环4、6位上H的共振峰(7.8～7.9ppm，1H)。

实施例2-2

控温在40～50℃下向150g(1.53mol)浓硫酸中分五批加入40g(0.206mol)2-苯基苯并咪唑，加入的过程中待物料搅拌均匀后再加入下一批的2-苯基苯并咪唑。加料结束后反应混合物升温至85℃继续反应直至2-苯基苯并咪唑的含量<1％结束反应。

然后将磺化液加入到300g水中，然后加热至80℃搅拌1h，过滤，得滤饼180.5g。滤饼加200g水洗涤，在80℃搅拌1h，过滤，得滤饼140g，真空干燥后得2-苯基苯并咪唑-5-磺酸(HS)55.1g，含量93.4％，2-苯基苯并咪唑-4-磺酸(异构体)含量6.25％，收率91.1％(HS对2-苯基苯并咪唑)。

实施例2-3

反应条件与实施例2-2相同，区别仅在于：反应体系中加有5g Cu-ZSM-5催化剂，反应温度升温至60℃。

其中，ZSM-5催化剂的硅铝比为100，其制备方法为：将ZSM-5催化剂20℃下于20(重量)％硫酸铜溶液中浸泡3h，过滤，得到的固体110℃下干燥3h，550℃高温下煅烧2h。

实施例2-4

反应条件与实施例2-2相同，区别仅在于：反应体系中加有5g Cu-ZSM-5催化剂，反应温度升温至60℃。

其中，ZSM-5催化剂的硅铝比为100，其制备方法为：将ZSM-5催化剂20℃下于5(重量)％磷酸二氢钾溶液中浸泡4h，过滤，得到的固体在马弗炉中500℃高温煅烧1h；

再将ZSM-5催化剂20℃下于20(重量)％硫酸铜溶液中浸泡3h，过滤，得到的固体110℃下干燥3h，550℃高温下煅烧2h。

对比例

对比例1-1

与实施例1-2比较，区别仅在于：邻苯二胺的用量为140.4g。

对比例1-2

与实施例1-2比较，区别仅在于：催化剂由浓硫酸变为市售硝酸。

对比例2-1

与实施例2-3比较，区别仅在于：ZSM-5催化剂的硅铝比为30。

对比例2-2

与实施例2-3比较，区别仅在于：硫酸铜溶液的浓度为5(重量)，浸泡时间介于3h。

实施例(1-1)～(1-7)和对比例(1-1)～(1-2)的反应结果汇总见表1：

表1

实施例/对比例	收率/％	含量/％
			实施例(1-1)	62.7	85.1
实施例(1-2)	85.3	94.1
			实施例(1-3)	93.5	96.4
实施例(1-4)	95.6	95.7
			实施例(1-5)	90.8	94.9
实施例(1-6)	92.7	95.2
			实施例(1-7)	93.5	96.4
对比例(1-1)	78.4	87.2
			对比例(1-2)	未检出	未检出

实施例(2-1)～(2-4)和对比例(2-1)～(2-2)的反应结果汇总见表1：

表2

以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。