[發(fā)明專(zhuān)利]一種N，N-二甲基對(duì)苯二胺的合成方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010221409.8
• 申請(qǐng)日: 2010-07-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101891630A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 裴文;潘海燕;胡香凝;孫莉;王昭;王菊華;董志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): C07C211/51
• 分類(lèi)號(hào): C07C211/51;C07C209/36
• 代理公司: 杭州天正專(zhuān)利事務(wù)所有限公司 33201
• 代理人: 黃美娟;王兵

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種N，N-二甲基對(duì)苯二胺的合成方法，特別是涉及一種以水合肼為原料，CuO/C為催化劑反應(yīng)制備N(xiāo)，N-二甲基對(duì)苯二胺的方法。

背景技術(shù)

N，N-二甲基對(duì)苯二胺主要用于染料、農(nóng)藥和顯影劑的生產(chǎn)，還可用于合成固化劑，也是測(cè)定釩的試劑。傳統(tǒng)的生產(chǎn)路線(xiàn)是以N，N-二甲苯胺為原料，先進(jìn)行亞硝化，再用鋅粉還原所得。傳統(tǒng)的硝基還原有:?(1)?金屬還原，理論上，一切金屬凡是電動(dòng)勢(shì)處于氫以上的都可以與供質(zhì)子劑。如酸、醇、水、氨等，在一定條件下用作還原劑，常用的金屬如堿金屬、堿土金屬、第三族的鋁、第四族的錫、第八族的鐵等，在芳香硝基化合物的還原中工業(yè)上多用鐵屑。但由于鐵粉還原法排出大量含鹵苯胺廢水，以及廢渣的處理十分困難，從環(huán)境保護(hù)以及減輕勞動(dòng)強(qiáng)度出發(fā)，基本已被加氫還原或其它還原法取代。(2)?硫化堿還原，在硫化堿還原中應(yīng)用較普遍的是Na₂S，NaHS和Na₂S₂，其反應(yīng)產(chǎn)物均為Na₂S₂O₃。此反應(yīng)需在高壓下進(jìn)行，且所用催化劑昂貴，廢水處理比較麻煩。(3)?催化加氫法還原硝基化合物，此方法在中性條件下進(jìn)行的，因此對(duì)那些帶有在酸性或堿性條件下易水解的基團(tuán)的化合物，可用此法還原，但這種方法對(duì)儀器設(shè)備要求高，既要加壓設(shè)備，又要求儀器密閉，操作要求嚴(yán)格。另外，催化氫化法的還原選擇性較差，當(dāng)硝基化合物分子中含有其他易被氫化的基團(tuán)，也不能采用此法。(4)?金屬氫化物亦能還原硝基化合物。這種方法在還原過(guò)程中，氰基、鹵素、酯基、碳-碳雙鍵等的存在，都不受影響，但是還原試劑價(jià)格較貴，不易得到。(5)?CO/H₂O還原法是以羰基釕或銠作為催化劑，在堿性溶液中反應(yīng)，但CO還原制備芳胺的方法需要大量的催化劑，且催化劑容易失活。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種N，N-二甲基對(duì)苯二胺的合成方法，它使用水合肼來(lái)提供氫電子進(jìn)行還原，避免了高壓反應(yīng)的危險(xiǎn)，條件溫和，便于操作，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。

為達(dá)到目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

一種如式（Ⅰ）所示的N，N-二甲基對(duì)苯二胺的合成方法，所述的方法為：在質(zhì)子極性溶劑中，在催化劑CuO/C的存在下，如式（Ⅱ）所示的對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺與水合肼在20～100℃下攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤至反應(yīng)完全，通常反應(yīng)時(shí)間為1~20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液后處理制得如式（Ⅰ）所示的N，N-二甲基對(duì)苯二胺；所述如式（Ⅱ）所示的對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺、水合肼的物質(zhì)的量比為1：1~5；所述催化劑CuO/C是以C為載體，負(fù)載CuO為活性組分的催化劑，其中CuO的負(fù)載量為8~10%。????????????????????????????????????????????????

?所述催化劑CuO/C與對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺的質(zhì)量比為1:5~15。

所述催化劑CuO/C中CuO的負(fù)載量?jī)?yōu)選為8%。

所述質(zhì)子極性溶劑為下列一種或兩種以上任意比例的混合：水、甲醇或乙醇，優(yōu)選乙醇。

所述質(zhì)子極性溶劑的體積用量以對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺的物質(zhì)的量計(jì)為1～10?mL/mmol。

所述反應(yīng)液后處理方法為：反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，取濾液濃縮除去溶劑，取濃縮物用乙酸乙酯與石油醚以體積比1:2混合的混合溶劑重結(jié)晶得產(chǎn)物N，N-二甲基對(duì)苯二胺。

所述對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺、水合肼的物質(zhì)的量比優(yōu)選為1：2。

較為具體的，本發(fā)明所述的N，N-二甲基對(duì)苯二胺化合物的合成方法推薦按以下步驟進(jìn)行：在質(zhì)子極性溶劑中，在催化劑CuO/C的存在下，如式（Ⅱ）所示的對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺與水合肼在20～100℃下攪拌反應(yīng)，TLC跟蹤至反應(yīng)完全，通常反應(yīng)時(shí)間為1~20小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后反應(yīng)液過(guò)濾，取濾液濃縮除去溶劑，取濃縮物用乙酸乙酯與石油醚以體積比1:2混合的混合溶劑重結(jié)晶得產(chǎn)物N，N-二甲基對(duì)苯二胺；所述如式（Ⅱ）所示的對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺、水合肼的物質(zhì)的量比為1：1~5；所述催化劑CuO/C中CuO的負(fù)載量為8%，所述催化劑CuO/C與對(duì)硝基-N，N-二甲基苯胺的質(zhì)量比為1:5~15。

本發(fā)明所述催化劑CuO/C可按以下方法自制得到：