專利名稱：一種n-烷基-n-氰乙基芳胺的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機合成技術(shù)領(lǐng)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(shù)：
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(yīng)中間體，廣泛應(yīng)用于染料、抗氧化劑、有機顏料、農(nóng)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(zhì)的方法并不是太理想，如工業(yè)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(yè)化生產(chǎn)，但是存在反應(yīng)條件苛刻，反應(yīng)溫度較高，壓力大，對設(shè)備要求高等不足。也有采用HAc-HCl和某種催化劑構(gòu)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，工藝過程也比較復雜。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(fā)明內(nèi)容
本發(fā)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(yīng)條件溫和，操作過程簡單，且目標產(chǎn)物純度高。
為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是以N-烷基芳胺和丙烯腈為原料，在反應(yīng)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(yīng)3 10小時，冷卻至0 50°C，并靜置分層，放掉下層水相，用與物料相當?shù)乃肯礈焐蠈佑袡C相，分離，真空脫水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，其中各組分所占質(zhì)量份數(shù)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，其特征在于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，其特征在于所述的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，其特征在于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，其特征在于所述的催化劑為金屬氯化物。 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，成本低，操作流程簡單，對設(shè)備要求低，投資少且目標產(chǎn)物純度高。
具體實施例方式
下面結(jié)合實施例進一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實施例。在下面實施例的闡述中，反應(yīng)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(yīng)5小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至25t:，并靜置分層，放掉下層水相，用300份水洗滌有機相，洗滌后的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基間甲苯胺，經(jīng)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(yīng)5小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至25 °C ，并靜置分層，放掉下層水相，用307份水洗滌有機相，洗滌后的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基間甲苯胺，經(jīng)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(yīng)7小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至2(TC，并靜置分層，放掉下層水相，用320份水洗滌有機相，洗滌后的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基苯胺，經(jīng)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(yīng)7小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至2(TC，并靜置分層，放掉下層水相，用330份水洗滌有機相，洗滌后的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-乙基-N-氰乙基苯胺，經(jīng)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(yīng)6小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至2(TC，并靜置分層，放掉下層水相，用350份水洗滌有機相，洗滌后的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N-甲基-N-氰乙基苯胺，經(jīng)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(yīng)6小時，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至20°C ，并靜置分層，放掉下層水相，用400份水洗滌有機相，洗滌后的有機相在壓力10. 6 12kPa下蒸餾脫水，即得N- 丁基-N-氰乙基苯胺，經(jīng)氣相色譜分析其重量含量為84. 18%。
權(quán)利要求
一種N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于該方法包括如下步驟在反應(yīng)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(yīng)3～10小時后，冷卻至0～50℃，并靜置分層，放掉下層水相，用與物料相當?shù)乃肯礈焐蠈佑袡C相，分離，真空脫水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，其中各組分所占質(zhì)量份數(shù)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(jù)權(quán)利要求1所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于它還包括有機酸17 36份和水12 25份。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特征在于所述的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(jù)權(quán)利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特征在于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(jù)權(quán)利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特征在于所述的催化劑為金屬氯化物。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征是在反應(yīng)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(yīng)3～10小時，冷卻并靜置，用與物料相當?shù)乃礈煊袡C相，分離，真空脫水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，各組分所占質(zhì)量份數(shù)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(yīng)條件溫和，操作過程簡單，對設(shè)備要求低，投資少，且目標產(chǎn)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(yōu)先權(quán)日2010年3月3日
發(fā)明者馮志武, 李新玉, 段占懷, 游智博, 王憲花, 賀芬霞 申請人:太原化學工業(yè)集團技術(shù)中心