本發(fā)明涉及一種有機(jī)合成中間體的合成方法，具體涉及一種N-甲基苯乙醇胺及其鹽酸鹽的合成方法，屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

N-甲基苯乙醇胺，化學(xué)式為：

N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽，化學(xué)式為：

N-甲基苯乙醇胺及其鹽酸鹽可廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域的中間體,也可用于合成陰離子交換樹脂，水處理陽(yáng)離子絮凝劑，聚氨酯催化劑，樹脂助溶劑，水性體系pH調(diào)節(jié)劑，環(huán)氧樹脂低溫聚合促進(jìn)劑，醫(yī)藥中間體，紡織助劑，阻蝕防垢劑及染料合成中間體等。N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽熔點(diǎn)為103.5℃-104.2℃。

現(xiàn)有技術(shù)中有關(guān)N-甲基苯乙醇胺的文獻(xiàn)有以下幾種：

1、European Journal of Medicinal Chemistry；vol.13；nb.3；(1978)；p.277-288；及Chemistry-A European Journal；vol.13；nb.27；(2007)；p.7780-7784，均涉及了一種N-甲基苯乙醇胺的合成，該方法以原料甲胺基苯乙酮鹽酸鹽進(jìn)行硼氫化鈉還原得到N-甲基苯乙醇胺，具體合成反應(yīng)式如下：

又如Angewandte Chemie-International Edition；vol.42；nb.27；(2003)；p.3133-3136，涉及了一種N-甲基苯乙醇胺的合成，具體合成反應(yīng)式如下：

這幾種方法中均使用硼氫化鈉，然而硼氫化鈉易燃，遇水、醇類產(chǎn)生氫氣極易發(fā)生危險(xiǎn)，進(jìn)而導(dǎo)致原料成本、設(shè)備損耗以及后處理成本的大幅度上升。

2、Journal of Molecular Catalysis B:Enzymatic；vol.122；(2015)；p.29-34，涉及了一種N-甲基苯乙醇胺的合成，具體合成反應(yīng)式如下：

該方法需以中毒的環(huán)氧苯乙烷為原料進(jìn)行反應(yīng)，且該方法的收率僅為34％。

3、Tetrahedron；vol.44；nb.2；(1988)；p.519-542，涉及了一種N-甲基苯乙醇胺的合成，具體合成反應(yīng)式如下：

該方法中使用苯甲醛和N-甲基甘氨酸為原料，在硅膠的催化下反應(yīng)，收率僅為30％。

4、Tetrahedron Asymmetry；vol.8；nb.3；(1997)；p.459–467；Tetrahedron；vol.48；nb.19；(1992)；p.3977-3982，涉及了一種N-甲基苯乙醇胺的合成，具體合成反應(yīng)式如下：

該方法中使用了劇毒的氰化鈉為反應(yīng)物，與苯甲醛反應(yīng)得到氰基醇苯環(huán)底物，具有危險(xiǎn)性，不適合工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種合成簡(jiǎn)單，成本低，收率高的N-甲基苯乙醇胺的合成方法。

本發(fā)明的第一個(gè)目的在于提供一種N-甲基苯乙醇胺的合成方法，所述的合成方法包括如下步驟：

S1、將苯乙烯、氯化鈉溶于混合溶劑，并在-5～5℃下依次加入硫酸水溶液、高碘酸鈉，加熱攪拌反應(yīng)完畢后，加入硫代硫酸鈉水溶液淬滅反應(yīng)，并調(diào)節(jié)pH至8，萃取濃縮得中間體(Ⅰ)；

S2、向反應(yīng)瓶中加入甲胺水溶液，并緩慢將中間體(Ⅰ)滴加到反應(yīng)瓶中，滴加完畢后室溫?cái)嚢柽^(guò)夜，HPLC檢測(cè)反應(yīng)完畢后減壓濃縮得N-甲基苯乙醇胺；

中間體(Ⅰ)，N-甲基苯乙醇胺。

在本發(fā)明中第一步濃硫酸和氯化鈉原位生產(chǎn)氯化氫，同時(shí)苯乙烯在高碘酸鈉的催化及作用下原位得到氧化苯乙烯，氯化氫進(jìn)攻氧化苯乙烯得到中間體，然后甲胺進(jìn)攻第一步得到的中間體分子的氯，得到產(chǎn)品N-甲基苯乙醇胺。高碘酸鈉既做為氧化劑，也作為催化劑，由于濃硫酸與氯化鈉反應(yīng)放熱，且生成的氯化氫容易揮發(fā)，所以反應(yīng)溫度控制在-5-5℃之間。氯化氫的生產(chǎn)以及環(huán)氧苯乙烯的生成需要低溫進(jìn)行，但生成的氯化氫和氧化苯乙烯反應(yīng)又需要加熱才能進(jìn)行。待反應(yīng)完畢后，加入還原劑硫代硫酸鈉破壞高碘酸鈉，使得后處理操作更安全。由于產(chǎn)品為堿性化合物，在pH＝8的體系下，粗品更容易被萃取到有機(jī)層里面，提高收率。第二步甲胺取代氯的反應(yīng)較慢，升溫雖然可以提高反應(yīng)速度，但同時(shí)反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生消除的副產(chǎn)物，所以通過(guò)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間，室溫?cái)嚢柽^(guò)夜來(lái)提高反應(yīng)收率。

在上述N-甲基苯乙醇胺的合成方法中，步驟S1中苯乙烯：高碘酸鈉：氯化鈉的物質(zhì)量之比為1:0.05-0.5:1.2-2.0。在本發(fā)明中若高碘酸鈉和氯化鈉物質(zhì)的量過(guò)低則反應(yīng)收率降低，反應(yīng)進(jìn)行不完；相反若高碘酸鈉和氯化鈉物質(zhì)的量過(guò)多，反應(yīng)后處理難度加大，成本也會(huì)上升。

在上述N-甲基苯乙醇胺的合成方法中，步驟S1中所述的混合溶劑為有機(jī)溶劑與水的混合溶劑。

作為優(yōu)選，所述的有機(jī)溶劑與水的質(zhì)量百分比分別為20-80％、20-80％。在混合溶劑中，若有機(jī)溶劑過(guò)少則底物不能完全溶于體系，會(huì)大幅度提高成本。

進(jìn)一步優(yōu)選，所述的有機(jī)溶劑為甲醇、乙醇、四氫呋喃、丙酮中的一種或多種。

在上述N-甲基苯乙醇胺的合成方法中，步驟S1中加熱攪拌的溫度為60-80℃，攪拌時(shí)間為15-20h。氯化氫的生產(chǎn)以及環(huán)氧苯乙烯的生成需要低溫進(jìn)行，但生成的氯化氫和氧化苯乙烯反應(yīng)需要加熱進(jìn)行。若加熱的溫度過(guò)低則反應(yīng)速度變慢，反應(yīng)時(shí)間延長(zhǎng)；加熱的溫度太高則反應(yīng)物氯化氫逸出反應(yīng)體系，反應(yīng)不完全。

作為優(yōu)選，加熱攪拌的溫度為65-75℃，攪拌時(shí)間為16-18h。

本發(fā)明的另一個(gè)目的在于提供一種N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽的合成方法，該合成方法包括如下步驟：將通過(guò)如上方法合成得到的N-甲基苯乙醇胺溶于溶劑，通入氯化氫氣體至飽和，調(diào)節(jié)pH至1，至大量白色固體析出，攪拌后抽濾，固體用冷卻后的溶劑清洗，烘干得N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽。

pH＝1的條件下才可以保證N-甲基苯乙醇胺能完全變成鹽酸鹽形式，而固體以冷卻的溶劑淋洗不僅可以減少損失，提高收率，且易于烘干。

作為優(yōu)選，所述的溶劑為甲叔醚、甲苯、乙酸乙酯、石油醚、正己烷、正庚烷、二甲苯、醋酸異丙酯中的一種或多種。

作為優(yōu)選，所述的攪拌溫度為-5～5℃，攪拌時(shí)間為0.5-2h。

本發(fā)明合成方法的化學(xué)反應(yīng)式如下：

綜上所述，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明合成N-甲基苯乙醇胺的方法中所用的原料價(jià)廉易得，所用的試劑均為價(jià)廉的常規(guī)試劑，合成成本低。

2、本發(fā)明合成N-甲基苯乙醇胺的方法中反應(yīng)條件溫和，轉(zhuǎn)化率高，最終得到的產(chǎn)品N-甲基苯乙醇胺及其鹽酸鹽的收率和純度高，產(chǎn)品質(zhì)量好。

附圖說(shuō)明

圖1為采用本發(fā)明方法合成得到的N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽的液相色譜圖。

具體實(shí)施方式

以下是本發(fā)明的具體實(shí)施例并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的描述，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1

將104克苯乙烯、70.2克氯化鈉溶于乙腈/水(400mL/200mL)混合溶劑中形成反應(yīng)液，于0℃下，向反應(yīng)液中依次滴加20％硫酸水溶液50mL，20％高碘酸鈉水溶液100克，于70℃下加熱攪拌18小時(shí)，反應(yīng)完畢后向反應(yīng)液加入5％硫代硫酸鈉水溶液100mL，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至8，用乙酸乙酯萃取反應(yīng)液，濃縮，得液體中間體(Ⅰ)148克，TLC檢測(cè)后直接投下一步。

于1L反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入400g40％甲胺水溶液，緩慢滴加上一步產(chǎn)品中間體(Ⅰ)，滴加完畢后室溫?cái)嚢柽^(guò)夜，HPLC檢測(cè)反應(yīng)完畢后，減壓濃縮至干得N-甲基苯乙醇胺138克，收率91.5％，純度99.3％

實(shí)施例2

將208克苯乙烯、172克氯化鈉溶于甲醇/水(800mL/400mL)混合溶劑中形成反應(yīng)液，于-2℃下，向反應(yīng)液中依次滴加20％硫酸水溶液100mL，20％高碘酸鈉水溶液170克，于65℃下加熱攪拌18小時(shí)，反應(yīng)完畢后向反應(yīng)液加入5％硫代硫酸鈉水溶液200mL，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至8，用甲苯萃取反應(yīng)液，濃縮，所得液體中間體(Ⅰ)，TLC檢測(cè)后直接投下一步。

于1L反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入800g40％甲胺水溶液，緩慢滴加上一步產(chǎn)品中間體(Ⅰ)，滴加完畢后室溫?cái)嚢柽^(guò)夜，HPLC檢測(cè)反應(yīng)完畢后，減壓濃縮至干得N-甲基苯乙醇胺278克，收率92.1％，純度99.1％

實(shí)施例3

將156克苯乙烯、105克氯化鈉溶于四氫呋喃/水(600mL/600mL)混合溶劑中形成反應(yīng)液，于3℃下，向反應(yīng)液中依次滴加20％硫酸水溶液75mL，20％高碘酸鈉水溶液111克，于75℃下加熱攪拌15小時(shí)，反應(yīng)完畢后向反應(yīng)液加入5％硫代硫酸鈉水溶液150mL，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至8，用甲苯萃取反應(yīng)液，濃縮，所得液體中間體(Ⅰ)，TLC檢測(cè)后直接投下一步。

于1L反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入600g40％甲胺水溶液，緩慢滴加上一步產(chǎn)品中間體(Ⅰ)，滴加完畢后室溫?cái)嚢柽^(guò)夜，HPLC檢測(cè)反應(yīng)完畢后，減壓濃縮至干得N-甲基苯乙醇胺215克，收率95％，純度99.5％。

實(shí)施例4

將52克苯乙烯、35.1克氯化鈉溶于丙酮/水(200mL/100mL)混合溶劑中形成反應(yīng)液，于-5℃下，向反應(yīng)液中依次滴加20％硫酸水溶液25mL，20％高碘酸鈉水溶液37克，于60℃下加熱攪拌20小時(shí)，反應(yīng)完畢后向反應(yīng)液加入5％硫代硫酸鈉水溶液50mL，加入碳酸氫鈉調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH至8，用甲苯萃取反應(yīng)液，濃縮，所得液體中間體(Ⅰ)，TLC檢測(cè)后直接投下一步。

于1L反應(yīng)瓶?jī)?nèi)加入200g40％甲胺水溶液，緩慢滴加上一步產(chǎn)品中間體(Ⅰ)，滴加完畢后室溫?cái)嚢柽^(guò)夜，HPLC檢測(cè)反應(yīng)完畢后，減壓濃縮至干得N-甲基苯乙醇胺68克，收率90％，純度99.0％。

實(shí)施例5

將實(shí)施例1合成得到的反應(yīng)殘余物溶于100mL甲叔醚中，通入氯化氫氣體至飽和，調(diào)節(jié)溶液pH至1，至大量白色固體析出，0℃下攪拌1小時(shí)后抽濾，固體以冷卻的100mL甲叔醚淋洗一次后，60℃下烘干得160克N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽，收率91％，純度99.5％。

實(shí)施例6

將實(shí)施例2合成得到的反應(yīng)殘余物溶于100mL甲苯中，通入氯化氫氣體至飽和，調(diào)節(jié)溶液pH至1，至大量白色固體析出，-2℃下攪拌2小時(shí)后抽濾，固體以冷卻的100mL甲苯淋洗一次后，55℃下烘干得310克N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽，收率90％，純度99.5％。

實(shí)施例7

將實(shí)施例3合成得到的反應(yīng)殘余物溶于100mL乙酸乙酯中，通入氯化氫氣體至飽和，調(diào)節(jié)溶液pH至1，至大量白色固體析出，3℃下攪拌1.5小時(shí)后抽濾，固體以冷卻的100mL乙酸乙酯淋洗一次后，65℃下烘干得254克N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽，收率95％，純度99.1％。

實(shí)施例8

將實(shí)施例4合成得到的反應(yīng)殘余物溶于100mL正己烷中，通入氯化氫氣體至飽和，調(diào)節(jié)溶液pH至1，至大量白色固體析出，5℃下攪拌0.5小時(shí)后抽濾，固體以冷卻的100mL正己烷淋洗一次后，70℃下烘干得77克N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽，收率92％，純度99.5％。

其中，物質(zhì)的量＝質(zhì)量/分子量，在實(shí)施例1中苯乙烯：高碘酸鈉：氯化鈉的物質(zhì)量比為(104g/104g/mol)：(100*20％g/213g/mol)：(70.2g/57.5g/mol)＝1:0.09:1.22，其他實(shí)施例中也用這種換算方式計(jì)算。

隨即抽取采用本發(fā)明方法合成得到的N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽樣品通過(guò)液相色譜進(jìn)行檢測(cè)。

檢測(cè)條件：儀器：安捷倫1100高效液相色譜儀；

色譜柱：Luna C18,4.6mm×250mm,5μm；

柱溫：25℃；

流速：1.0ml/min；

檢測(cè)波長(zhǎng)：210nm；

進(jìn)樣體積：5.0μl；

流動(dòng)相：乙腈：0.1％磷酸水溶液＝60：40(v/v)；

運(yùn)行時(shí)間：25min。

檢測(cè)后樣品的液相色譜圖如圖1所示；分析結(jié)果如表1所示。

表1：采用本發(fā)明方法合成得到的N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽樣品色譜分析結(jié)果

從圖1和表1可以看出：采用本發(fā)明方法合成得到的N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽純度較高，達(dá)到99.538％。另外，測(cè)得采用本發(fā)明方法合成得到的N-甲基苯乙醇胺鹽酸鹽的熔點(diǎn)為103.7-104.5℃。

本文中所描述的具體實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明精神作舉例說(shuō)明。本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)所描述的具體實(shí)施例做各種修改或補(bǔ)充或采用類似的方式替代，但并不會(huì)偏離本發(fā)明的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。

盡管對(duì)本發(fā)明已作出了詳細(xì)的說(shuō)明并引證了一些具體實(shí)施例，但是對(duì)本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，只要不離開本發(fā)明的精神和范圍可作各種變化或修正是顯然的。