一種n-烷基-n-氰乙基芳胺的合成方法

2023-05-18 02:04:16 2

專利名稱：一種n-烷基-n-氰乙基芳胺的合成方法
技術領域：
本發明屬於有機合成技術領域，具體涉及一種以N-烷基芳胺和丙烯腈為原料合成N-烷基-N-氰乙基芳胺的方法。
背景技術：
N-烷基-N-氰乙基芳胺作為芳胺的重要衍生物，是常用的有機原料和有機反應中間體，廣泛應用於染料、抗氧化劑、有機顏料、農藥、紡織印染助劑、香料、感光化學品等方面，如N-乙基-N-氰乙基間甲苯胺用作分散65、88、 153、 159等染料中間體。雖然已知N-烷基-N-氰乙基芳胺有此廣泛的用途，但目前合成該物質的方法並不是太理想，如工業上通常使用的方法是以Cu(AC)2-HAc為催化劑，對苯二酚為阻聚劑合成N-烷基-N-氰乙基芳胺，該工藝雖然可以工業化生產，但是存在反應條件苛刻，反應溫度較高，壓力大，對設備要求高等不足。也有採用HAc-HCl和某種催化劑構成的三元催化體系的，但是該工藝所需催化劑的總量高達總原料的30%以上，資源浪費多，成本高，工藝過程也比較複雜。面對N-烷基-N-氰乙基芳胺的廣泛用途和不太理想的工藝條件，改進其合成方法勢在必行，意義重大。

發明內容
本發明的目的旨在克服上述缺點，提供一種以N-烷基芳胺和丙烯腈為原料合成N-烷基-N-氰乙基芳胺的方法，該方法反應條件溫和，操作過程簡單，且目標產物純度高。
為達到上述目的，本發明採取的技術方案是以N-烷基芳胺和丙烯腈為原料，在反應器中，再加入催化劑和阻聚劑，以2 5°C /min的升溫速率，攪拌加熱至60 120°C，反應3 10小時，冷卻至0 50°C，並靜置分層，放掉下層水相，用與物料相當的水量洗滌上層有機相，分離，真空脫水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，其中各組分所佔質量份數為N-烷基芳胺100份、丙烯腈140 180份、催化劑15 30份、阻聚劑1 5份。
上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵在於該方法還包括有機酸和水，其中有機酸為17 36份，水12 25份。 上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵在於所述的N-烷基芳胺為N-乙基間甲苯胺J-乙基苯胺或N-甲基苯胺。 上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵在於所述的阻聚劑為對苯二酚、對苯醌、2-叔丁基對苯二酚或2， 5- 二叔丁基對苯二酚。 上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵在於所述的催化劑為金屬氯化物。 與現有技術相比，本發明反應條件溫和，成本低，操作流程簡單，對設備要求低，投資少且目標產物純度高。
具體實施例方式
下面結合實施例進一步闡明本發明的內容，但本發明的內容不僅僅局限於下面的實施例。在下面實施例的闡述中，反應混合物組成用氣相色譜分析。
實施例l: 在燒瓶中分別加入N-乙基間甲苯胺100份、丙烯腈140份、對苯二酚2份、氯化鋅15份、醋酸17份和水25份，以2°C /min的升溫速率，攪拌加熱至99°C，回流反應5小時，反應結束後，冷卻至25t:，並靜置分層，放掉下層水相，用300份水洗滌有機相，洗滌後的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基間甲苯胺，經氣相色譜分析其重量含量為94. 25%。
實施例2: 在燒瓶中分別加入N-乙基間甲苯胺100份、丙烯腈145份、對苯醌2份、氯化鎂19份、醋酸20份和水25份，以3°C /min的升溫速率，攪拌加熱至99°C，回流反應5小時，反應結束後，冷卻至25 °C ，並靜置分層，放掉下層水相，用307份水洗滌有機相，洗滌後的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基間甲苯胺，經氣相色譜分析其重量含量為95. 71%。
實施例3: 在燒瓶中分別加入N-乙基苯胺100份、丙烯腈155份、2-叔丁基對苯二酚4份、氯化鋅22份、醋酸25份和水16份，以3°C /min的升溫速率，攪拌加熱至90°C ，回流反應7小時，反應結束後，冷卻至2(TC，並靜置分層，放掉下層水相，用320份水洗滌有機相，洗滌後的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基苯胺，經氣相色譜分析其重量含量為97. 39%。
實施例4: 在燒瓶中分別加入N-乙基苯胺100份、丙烯腈160份、2-叔丁基對苯二酚4份、氯化銅27份、醋酸27份和水16份，以3°C /min的升溫速率，攪拌加熱至95°C ，回流反應7小時，反應結束後，冷卻至2(TC，並靜置分層，放掉下層水相，用330份水洗滌有機相，洗滌後的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基苯胺，經氣相色譜分析其重量含量為96. 37%。
實施例5: 在燒瓶中分別加入N-甲基苯胺100份、丙烯腈160份、2_叔丁基對苯二酚4份、氯化銅30份、甲酸36份和水25份，以4°C /min的升溫速率，攪拌加熱至95°C ，回流反應6小時，反應結束後，冷卻至2(TC，並靜置分層，放掉下層水相，用350份水洗滌有機相，洗滌後的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-甲基-N-氰乙基苯胺，經氣相色譜分析其重量含量為88. 65%。
實施例6: 在燒瓶中分別加入N- 丁基苯胺100份、丙烯腈160份、2_叔丁基對苯二酚2份、氯化銅30份、甲酸35份和水20份，以4°C /min的升溫速率，攪拌加熱至ll(TC，回流反應6小時，反應結束後，冷卻至20°C ，並靜置分層，放掉下層水相，用400份水洗滌有機相，洗滌後的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N- 丁基-N-氰乙基苯胺，經氣相色譜分析其重量含量為84. 18%。
權利要求
一種N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵在於該方法包括如下步驟在反應器中，加入N-烷基芳胺、丙烯腈、催化劑和阻聚劑，以2～5℃/min的升溫速率，攪拌加熱至60～120℃，反應3～10小時後，冷卻至0～50℃，並靜置分層，放掉下層水相，用與物料相當的水量洗滌上層有機相，分離，真空脫水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，其中各組分所佔質量份數為N-烷基芳胺100份、丙烯腈140～180份、催化劑15～30份、阻聚劑1～5份。
2. 根據權利要求1所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵在於它還包括有機酸17 36份和水12 25份。
3. 根據權利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特徵在於所述的N-烷基芳胺為N-乙基間甲苯胺、N-乙基苯胺或N-甲基苯胺。
4. 根據權利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特徵在於所述的阻聚劑為對苯二酚、對苯醌、2-叔丁基對苯二酚或2， 5- 二叔丁基對苯二酚。
5. 根據權利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特徵在於所述的催化劑為金屬氯化物。
全文摘要
本發明公開了一種N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特徵是在反應器中，加入N-烷基芳胺、丙烯腈、催化劑和阻聚劑，以2～5℃/min的升溫速率，攪拌加熱至60～120℃，反應3～10小時，冷卻並靜置，用與物料相當的水洗滌有機相，分離，真空脫水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，各組分所佔質量份數為N-烷基芳胺100份、丙烯腈140～180份、催化劑15～30份、阻聚劑1～5份。該方法還包括有機酸17～36份和12～25份水。該方法反應條件溫和，操作過程簡單，對設備要求低，投資少，且目標產物純度高。
文檔編號C07C253/30GK101786965SQ20101011964
公開日2010年7月28日 申請日期2010年3月3日 優先權日2010年3月3日
發明者馮志武, 李新玉, 段佔懷, 遊智博, 王憲花, 賀芬霞 申請人:太原化學工業集團技術中心