用途：①用作制糖精、维生素C、异烟肼及安息香酸的氧化剂；②在医药行业中可用作防腐剂、消毒剂、除臭剂及解毒剂；③在水质净化及废水处理中，作水处理剂；④还用作漂白剂、吸附剂、着色剂及消毒剂等[12]。

（6） 1H-1,2,4-三唑-3-甲酸

英文名称：1H-1,2,4-Triazole-3-carboxylic acid

分子式：C3H3N3O2

分子量：113.07

密度：1.69 g/cm3

熔点：132-136℃

CAS号：4928-87-4

（7）浓盐酸

中文名称：氯化氢

英文名称：Hydrochloric acid

分子式：HCl

分子量：36.46

CAS号：7647-01-0

物化性质：密度：1.18g/cm3 ；熔点：-27.32℃（247K，38%溶液）；沸点：110℃（383K，20.2%溶液），48℃（321K，38%溶液）；为无色至淡黄色液体，有刺激性气味，易挥发。

用途：①盐酸可以和难溶的碱性物质发生化学反应，因此可以利用这个性质制造清洁的日常用品；②盐酸还可用于分析化学实验中的酸碱滴定；③盐酸在工业生产中有一重要用途-洗钢材 [12]。

（8）甲醇

英文名称：Methanol

分子式：CH3OH

分子量：32.04

CAS号：67-56-1

物化性质：熔点：-97.8℃；相对密度：0.79 g/cm3；沸点：64.7℃；粘度：0.59；折射率：1.32；沸点为64.7℃。甲醇有酒精气味，易挥发，为无色透明液体。

用途：（1）①甲醇可作为生产农药和医药的原料；②甲醇也可用于生产甲醛；③甲醇也应用于醋酸的生产；④甲醇也可制造甲胺；⑤可合成为碳酸二甲酯，是一种环保产品，应用甲醇可用于制造甲酸甲酯业和特种行业等；⑥可合成为乙二醇，是石化中间原料之一，可用于生产聚酯于医药、农和防冻剂；⑦可用于制造生长促进剂；⑧甲醇亦可用作溶剂；⑨甲醇可用于生产二甲醚 [13]。

1.5 设计依据

经查阅文献可知，合成1H-1,2,4-三唑-3-甲酸甲酯的方法很多，均有优势与不足。本设计经综合评估，为了避免在重氮化-脱氮步骤中发生爆炸的安全事故、步骤多、操作过程繁杂、反应剧烈和收率低等问题，最后选定的合成路线为：以1H-1,2,4-三唑为原料，和甲醛发生亲核加成反应生成3-羟甲基-1H-1,2,4-三唑，与高锰酸钾进行氧化还原反应，再用盐酸进行后处理，酸化得到1H-1,2,4-三唑-3-甲酸，最后用甲醇溶液进行甲酯化得到目标产物1H-1,2,4-三唑-3-甲酸甲酯。所查文献对此合成方法改进，1H-1,2,4-三唑与甲醛的亲核加成反应在高温条件下进行，条件剧烈，收率较低；改进后加入八水合氢氧化钡使发应条件温和，此步反应收率达到50％，总收率32％，纯度 98 ％。1H-1,2,4-三唑-3-甲酸甲酯的合成方法如图 1.2：

图 1.2 1H-1,2,4-三唑-3-甲酸甲酯的合成路线

（1）3-羟甲基-1H-1,2,4-三唑的制备：

将224ml的八水合氢氧化钡（6.7g，0.02mol）的水溶液置于500ml三口烧瓶中，加入6.9g（0.1mol）1H-1,2,4-三唑。待完全溶解后，缓慢滴加24.2ml 37％甲醛（0.3mol），加热回流反应5h，反应完毕，通入二氧化碳气体，不再产生沉淀，反应完全。过滤，滤液减压浓缩，剩余微黄色液体再减压收集138～140℃/ 130Pa 馏份，得白色黏性液体。反应收率为50％。

（2）1H-1,2,4- 三唑-3-甲酸的制备：

将3g(0.03mol) 3-羟甲基-1H-1,2,4-三唑和9.57g 高锰酸钾（0.06mol）置于250ml圆底烧瓶中，加入120ml的水，加热到65℃，反应2h后停止反应，过滤，滤液减压浓缩至50ml，用冷的浓盐酸调至pH 1，在0℃下静置过夜析晶。过滤，滤饼用水洗涤，减压干燥得白色固体，mp 135～136℃。反应收率为86％

（3）1H-1,2,4-三唑-3-甲酸甲酯的制备：

在50ml 的0℃饱和氯化氢的甲醇溶液中放入2g（0.02mol）1H-1,2,4-三唑-3-甲酸，置于室温下反应24h，反应毕减压浓缩，用饱和的碳酸氢钠溶液调PH至中性，析出白色结晶，过滤，烘干滤饼，得粗品。另用乙酸乙酯（40ml×2）萃取滤液，萃取液浓缩至干，剩余物和上面得到的粗品合并后用甲醇重结晶，得亮白色柱状晶体，mp 195～196℃。反应收率为75％ ，纯度为98％。