一種由間二甲苯直接胺化製備2,4-二甲基苯胺的方法
2023-10-05 23:59:24
專利名稱：一種由間二甲苯直接胺化製備2,4-二甲基苯胺的方法
技術領域：
本發明屬於有機化工中間體研究與開發技術領域，具體涉及一種由間二甲苯直接 胺化製備2，4-二甲基苯胺的方法。
背景技術：
2，4_ 二甲基苯胺是一種重要的有機中間體，主要應用於農藥、醫藥、染料等工業。 其主要的合成方法是間二甲苯的混酸硝化、鐵粉或加氫還原法，該方法會產生大量含硝基 和氨基的廢水以及鐵泥，環境汙染嚴重。另一種方法是鄰甲基苯胺氣相烷基化法，該方法存 在催化劑易失活、選擇性低、副產物多的缺點。還有一種方法是2，4-二甲基苯酚胺化法，包 括液相和氣相兩種工藝，但該方法操作條件苛刻反應溫度高、操作壓力高。由此可見，上述 方法存在著反應步驟多、操作條件苛刻、副產物多和環境汙染嚴重的缺點，因而不符合可持 續發展中綠色化學工業的需求，極有必要加以改進。
發明內容
本發明解決的技術問題提供一種以間二甲苯為原料直接胺化製備2，4_ 二甲基 苯胺的方法，以克服上述現有方法存在的反應步驟多、環境汙染嚴重、副產物多和操作條件 苛刻等缺陷。本發明技術解決方案首先在裝有回流冷凝器的反應釜中，加入可溶性釩鹽催化 劑和冰醋酸水溶液，在室溫下攪拌20 30分鐘，然後加入鹽酸羥銨和間二甲苯，開啟冷凝 水，逐漸升高反應溫度至回流，攪拌反應1 6小時，停止反應。將反應後混合物冷卻至室 溫，加入一定量的30%的NaOH水溶液至pH = 6 7，靜置，分離出有機相，常壓蒸餾回收未 反應完的間二甲苯，然後減壓蒸餾得到2，4-二甲基苯胺。所述間二甲苯與可溶性釩鹽的摩爾比為36 1 150 1 ；間二甲苯與鹽酸羥銨 的摩爾比為1 1 1 2;冰醋酸水溶液與間二甲苯的體積比為3 1 10 1;冰醋酸 與水的體積比為0.5 1 9 1。所述反應溫度50 90°C。所述間二甲苯與可溶性釩鹽的摩爾比最好為70 1 100 1。最適宜的反應溫度為80 90°C，最佳反應時間為4 6小時。所述可溶性釩鹽催化劑是偏釩酸銨或偏釩酸鈉。本發明是以鹽酸羥胺為氨基源，以可溶性釩鹽為催化劑，在醋酸-水介質中直接 胺化製備2，4_ 二甲基苯胺。具有設備簡單，操作條件溫和，環境汙染小、苯胺收率和選擇性 較高等優點，實用性強，應用前景好。
具體實施例方式實施例1 在裝有回流冷凝器的反應釜中，加入0.076Kg(0.65mol)偏釩酸銨、 54L冰醋酸和6L蒸餾水，在室溫恆溫攪拌20分鐘；然後加入6L(50mol)間二甲苯和5.21Kg(75mol)鹽酸羥銨，開啟冷凝水，逐漸升溫至回流，攪拌反應4小時後，停止反應。 將反應後的混合物冷卻至室溫，加入一定體積的30% NaOH水溶液至pH = 6 7，靜置， 分離出有機相，常壓蒸餾回收未反應完的間二甲苯，然後蒸餾得到2，4_ 二甲基苯胺，收率 41. 72%。
實施例2 以0. 076kg偏釩酸銨為催化劑，54L冰醋酸和6L蒸餾水作介質，以6L間 二甲苯和3. 48Kg鹽酸羥銨進料，按照實施例1所述的步驟進行操作，得到2，4-二甲基苯 胺，收率42. 05%。實施例3 以0. 076Kg偏釩酸銨為催化劑，54L冰醋酸和6L蒸餾水作介質，以6L間 二甲苯和6. 95Kg鹽酸羥銨進料，按照實施例1所述的步驟進行操作，得到2，4_ 二甲基苯 胺，收率35. 62%。實施例4 以0. 128Kg偏釩酸銨為催化劑，54L冰醋酸和6L蒸餾水作介質，以6L間 二甲苯和5. 21Kg鹽酸羥銨進料，按照實施例1所述的步驟進行操作，得到2，4-二甲基苯 胺，收率47. 23%。實施例5 以0. 076Kg偏釩酸銨為催化劑，40L冰醋酸和5L蒸餾水作介質，以6L間 二甲苯和5. 21Kg鹽酸羥銨進料，按照實施例1所述的步驟進行操作，得到2，4-二甲基苯 胺，收率48. 55%。實施例6 以0. IOOKg偏釩酸銨為催化劑，40L冰醋酸和5L蒸餾水作介質，以6L間 二甲苯和5. 21Kg鹽酸羥銨進料，按照實施例1所述的步驟進行，反應時間為6小時，得到2， 4_ 二甲基苯胺，收率48. 06%。
權利要求
一種由間二甲苯直接胺化製備2，4-二甲基苯胺的方法，其特徵在於所述方法包括以下工藝步驟首先在裝有回流冷凝器的反應釜中，加入可溶性釩鹽催化劑和冰醋酸水溶液，在室溫下攪拌20～30分鐘，然後加入鹽酸羥銨和間二甲苯，開啟冷凝水，逐漸升高反應溫度至回流，攪拌反應1～6小時，停止反應；再將反應後的混合物冷卻至室溫，加入一定量的30％NaOH水溶液至pH＝6～7，靜置，常壓蒸餾回收未反應完的間二甲苯，然後減壓蒸餾得到2，4-二甲基苯胺；所述間二甲苯與可溶性釩鹽的摩爾比為36∶1～150∶1；間二甲苯與鹽酸羥銨的摩爾比為1∶1～1∶2；冰醋酸水溶液與間二甲苯的體積比為3∶1～10∶1；冰醋酸與水的體積比為0.5∶1～9∶1；所述反應溫度50～90℃。
2.根據權利要求1所述的一種由間二甲苯直接胺化製備2，4_二甲基苯胺的方法，其特 徵是所述間二甲苯與可溶性釩鹽的摩爾比最好為70 1 100 1。
3.根據權利要求1所述的一種由間二甲苯直接胺化製備2，4_二甲基苯胺的方法，其特 徵是最適宜的反應溫度為80 90°C，最佳反應時間為4 6小時。
4.根據權利要求1或2或3所述的一種由間二甲苯直接胺化製備2，4-二甲基苯胺的 方法，其特徵是所述可溶性釩鹽催化劑是偏釩酸銨或偏釩酸鈉。
全文摘要
一種由間二甲苯直接胺化製備2，4-二甲基苯胺的方法，包括以下工藝步驟首先在裝有回流冷凝器的反應釜中，加入可溶性釩鹽催化劑和冰醋酸水溶液，在室溫下攪拌20分鐘，然後加入鹽酸羥銨和間二甲苯，開啟冷凝水，逐漸升高反應溫度至回流，攪拌反應1～6小時，停止反應。將反應後混合物冷卻至室溫，加入一定量的30％NaOH水溶液至pH＝6～7，靜置，分離得到2，4-二甲基苯胺。本發明以鹽酸羥胺為氨基源，以可溶性釩鹽為催化劑，在醋酸-水介質中直接胺化製備2，4-二甲基苯胺，具有設備簡單，操作條件溫和，環境汙染小、苯胺收率和選擇性較高等優點，實用性強，應用前景好。
文檔編號C07C211/47GK101870656SQ20101023153
公開日2010年10月27日 申請日期2010年7月20日 優先權日2010年7月20日
發明者張新利, 陳虎魁 申請人:陳虎魁