[發明專利]一種N-氰乙基苯胺的制備方法

有效

• 申請號: 201310511201.3
• 申請日: 2013-10-25
• 公開（公告）號: CN103539700A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 徐萬福;劉偉;周海斌
• 申請（專利權）人: 浙江迪邦化工有限公司
• 主分類號: C07C255/24
• 分類號: C07C255/24;C07C253/30
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

技術領域

本發明屬于精細化學品合成技術領域，具體涉及一種N-氰乙基苯胺的制備方法。

背景技術

N-氰乙基苯胺是一種重要的精細化工原料和中間體，可用于染料、農藥等精細化工中間體的合成，如用于合成N-氰乙基-N-芐基苯胺、N-乙基-N-氰乙基苯胺和N-氰乙基-N-乙酰氧乙基苯胺等，它們被廣泛用于分染料、農藥等的合成。

傳統的N-氰乙基苯胺的合成主要是采用鹽酸、醋酸、硫酸、ZnCl₂、FeCl₃、CuCl₂、Cu₂Cl₂和蒙脫土作催化劑，反應后結晶分離得N-氰乙基苯胺。現在國內廠家都采用水作介質，合成方法基本上參照瑞士嘉基公司申請的美國專利文獻US3231601。目前N-氰乙基苯胺的合成方法因選擇的催化劑不同主要有兩種：一種是以醋酸和氯化鋅作催化劑，N-氰乙基苯胺的收率一般為94%～95%，純度一般為95%～96%，反應時間短但產生的廢水COD值高，而且母液套用若干次后產品純度有所下降，不適合繼續套用生產；一種是以鹽酸和氯化鋅作催化劑，N-氰乙基苯胺的收率一般為90%～93%，純度一般為93%～95%，雖然產生的廢水COD值有所降低，但反應時間延長，而且母液套用若干次后產品純度也下降，反應時間延長，不適合繼續生產。雖然也有只以三氯化鋁為催化劑合成N-氰乙基苯胺的報道，但報道中并未涉及對母液套用的研究。

目前有關N-乙基苯胺合成的報道主要有以下兩個：公開號為CN101307011A的專利文獻公開了一種N-乙基-N-氰乙基苯胺的制備方法，其中在第一步縮合反應中，公開了N-乙基苯胺的制備方法，即由苯胺與乙醇在催化劑的作用下，反應生成N-乙基苯胺和N，N-二乙基苯胺，經精餾分離后，得到純N-乙基苯胺。公開號為CN102241606A的專利文獻公開了一種N-氰乙基苯胺的清潔生產方法，以苯胺、丙烯腈為原料，在鹽酸和氯化鋅的催化下，合成N-氰乙基苯胺；反應結束后，在分離水層后的混合物中添加碳酸氫鈉回收丙烯晴，在回收丙烯晴后的混合物中鼓入水蒸氣蒸餾，蒸餾后加入純堿或碳酸氫鈉，攪拌均勻后得到N-氰乙基苯胺；從蒸餾產生的餾出物回收苯胺和N-氰乙基苯胺，同反應中產生的水一起回收再利用。該方法根據N-氰乙基苯胺的實際應用出發，減少產物中苯胺的含量，以消除對N-氰乙基苯胺后續應用的不利影響，并且減少生產中高濃度廢水的排出量，反應步驟設計合理，有效達到清潔生產的目的。但在以上兩種工藝中，隨著母液套用次數的增加，由于不斷補加所需醋酸或鹽酸而使得母液水量增大，此時母液不適合繼續套用而需要處理排放，另外，采用水蒸氣蒸餾苯胺同樣會產生大量不可回用的廢水，環境污染比較大；同時無機鹽積累不斷增多，反應時間逐漸延長，N，N-二氰乙基苯胺含量逐漸增加，不適合繼續反應。

發明內容

本發明提供了一種N-氰乙基苯胺的制備方法，該方法目標產物的選擇性高，減少了副產物N,N-二氰乙基苯胺的生成，且產生的母液可循環套用，降低了環境污染。

一種N-氰乙基苯胺的制備方法，包括：

（1）將氯化氫水溶液、三氯化鋁、季銨鹽、以及苯胺和丙烯腈混合，升溫到80～100℃進行加成反應；所述的鹽酸水溶液中氯化氫與三氯化鋁的摩爾比大于4:1；

（2）加成反應完成后，油水分離，有機相回收丙烯腈，后冷卻、過濾，得到固體為N-氰乙基苯胺產品；得到的濾液做如下處理：向濾液中通入氯化氫氣體，直至濾液中氯化氫的質量百分比含量滿足步驟（1）中鹽酸水溶液中氯化氫的質量百分比含量要求，將濾液返回至步驟（1）中作為鹽酸水溶液套用。

步驟（1）中，三氯化鋁在水中容易水解形成堿式氯化鋁，而堿式氯化鋁本身具有吸附、凝聚、沉淀等性能，容易導致體系中的苯胺凝聚，使得苯胺的溶解性進一步降低，導致反應無法順利進行。加入氯化氫水溶液，增加了體系中氯離子的含量，可大大抑制堿式氯化鋁的形成。由于氯化鋁中，氯離子與鋁離子的摩爾比為3:1，為保證抑制效果，加入的鹽酸水溶液中氯離子的摩爾量與氯化鋁的摩爾量之比一般需要大于4:1。實驗表明，作為優選的方案，所述的鹽酸水溶液中氯化氫與三氯化鋁的摩爾比為15～25:1。