合成2,4,6-三甲基間苯二胺的方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及一種合成2,4,6_三甲基間苯二胺的方法,屬于有機合成技術領域。
【背景技術】
[0002] 2,4,6-三甲基間苯二胺是一種酸性、活性染料、醫藥、感光材料的中間體。廣泛應 用于染料和醫藥工業。
[0003] 在現有技術中,2,4,6_三甲基間苯二胺的合成方法一般是采用均三甲基苯為原 料,先溴化生成2,4,6-三甲基溴化苯,再用混酸硝化生成2,4,6-三甲基間二硝基溴化苯,最 后在催化劑作用下經加氫還原脫去溴生成2,4,6_三甲基間苯二胺。采用這種合成路線存在 以下問題:(1)反應步驟多;(2)加氫還原壓力高達5~7.5MPa; (3)加氫還原催化劑易失活, 催化劑使用周期短;(4)收率低(總收率只有65%),生產成本高;(5)環境污染大,產品純度 低(只有97%),且不穩定。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是克服現有技術中存在的不足,提供一種合成2,4,6_三甲基間苯二 胺的方法,該合成方法生產成本低,合成路線短,得到的2,4,6_三甲基間苯二胺產品純度 尚。
[0005]按照本發明提供的技術方案,所述合成2,4,6_三甲基間苯二胺的方法,其特征是, 包括以下步驟:
[0006] (1)向均三甲基苯中滴加混酸按式(I)硝化生成2,4,6-三甲基間二硝基苯,
所述硝 化的溫度為20~100°C,混酸滴加完成后反應30~35分鐘,升溫至90~95°C,保溫30~35分 鐘,靜置分層,得到的有機層經中和水洗得到2,4,6_三甲基間二硝基苯;
[0007] (2)將步驟(1)得到的2,4,6-三甲基間二硝基苯加入高壓釜中,再加入催化劑和溶 劑,用氮氣、氫氣置換高壓爸中的空氣,開攪拌升溫至60~65°C,開始通氫氣,氫氣壓力為1 ~4MPa,按(Π)加氫還原生成2,4,6_三甲基間苯二胺,
所述加 氫還原的溫度為50~120°C,催化劑為鎳催化劑;加氫結束保持1~1.2小時,排出氫氣,出料 后脫去甲醇、冷卻結晶、過濾得到所述的2,4,6_三甲基間苯二胺。
[0008] 在一個【具體實施方式】中,所述混酸為H2S〇4和HN〇3的混合酸,H2S〇4和HN〇3的重量比 為75~87:13~25。
[0009]在一個【具體實施方式】中,所述溶劑為甲醇、乙醇或異丙醇。
[0010]在一個【具體實施方式】中,所述步驟(1)得到的有機層中加入水和片堿,攪拌后靜置 分層。
[0011]在一個【具體實施方式】中,所述步驟(1)反應后的廢酸用于下批2,4,6_三甲基間苯 二胺合成過程的硝化反應。
[0012] 本發明以均三甲基苯和混酸硝化生成2,4,6-三甲基間二硝基苯,再在催化劑和醇 為溶劑的作用下加氫還原成2,4,6_三甲基間苯二胺。本發明合成路線短,產品純度高 (99.5 % ),收率高(94% )。與現有溴化、混酸硝化、加氫還原脫溴工藝(產品純度97 %,收率 65%)相比,反應步驟少,原材料成本明顯降低,加氫還原催化劑使用周期長,不失活,產品 質量穩定,滿足了高品質染料、藥物合成的需要。
【具體實施方式】
[0013] 下面結合具體實施例對本發明作進一步說明。
[0014] 本發明先用均三甲基苯和混酸硝化生成2,4,6_三甲基間二硝基苯,再在催化劑和 醇為溶劑的作用下加氫還原成2,4,6_三甲基間苯二胺,其反應步驟如式(I)、式(Π)所示。
[0016]實施例1:
[0017] 在1000L有盤管冷卻的硝化釜中加入114kg均三甲基苯,開攪拌滴加混酸700kg(混 酸為H2S〇4和HN〇3的混合酸,H2S〇4和HN〇3的重量比為80.4:19.6),控制反應溫度在55°C,滴完 維持30分鐘,升溫至95°C,維持30分鐘,靜置分層,廢酸套用下批硝化反應。有機層經中加入 水500kg,片堿2kg,攪拌1小時靜置分層,再加入500kg水,經水洗得2,4,6-三甲基間二硝基 苯。
[0018] 把上述2,4,6-三甲基間二硝基苯加入至1000L升高壓釜,再加入Ni催化劑10kg,甲 醇320kg,用氮氣、氫氣置換。開攪拌升溫至60°C,開始加氫,控制加氫壓力1~3MPa,溫度80 °C,加氫結束維持1.1小時,排氫氣,出料,脫去甲醇,冷卻結晶,過濾得2,4,6-三甲基間苯二 胺。
[0019] 實施例2:
[0020] 在1000L有盤管冷卻的硝化釜中加入114kg均三甲基苯,開攪拌滴加混酸700kg(混 酸為H2S〇4和HN〇3的混合酸,H2S〇4和HN〇3的重量比為75:25),控制反應溫度在20°C,滴完維持 35分鐘,升溫至90°C,維持35分鐘,靜置分層,廢酸套用下批硝化反應。有機層經中加入水 500kg,片堿2kg,攪拌1小時靜置分層,再加入500kg水,經水洗得2,4,6-三甲基間二硝基苯。 [0021] 把上述2,4,6-三甲基間二硝基苯加入至1000L升高壓釜,再加入Ni催化劑10kg,甲 醇320kg,用氮氣、氫氣置換。開攪拌升溫至65°C,開始加氫,控制加氫壓力4MPa,溫度80°C, 加氫結束維持1小時,排氫氣,出料,脫去甲醇,冷卻結晶,過濾得2,4,6-三甲基間苯二胺,經 干燥得135kg,純度為99.7 %,收率94.7 %。
[0022] 實施例3:
[0023] 在1000L有盤管冷卻的硝化釜中加入114kg均三甲基苯,開攪拌滴加混酸700kg(混 酸為H2S〇4和HN〇3的混合酸,H2S〇4和HN〇3的重量比為87:13),控制反應溫度在100°C,滴完維 持30分鐘,升溫至90°C,維持30分鐘,靜置分層,廢酸套用下批硝化反應。有機層經中加入水 500kg,片堿2kg,攪拌1小時靜置分層,再加入500kg水,經水洗得2,4,6-三甲基間二硝基苯。 [0024] 把上述2,4,6-三甲基間二硝基苯加入至1000L升高壓釜,再加入Ni催化劑10kg,乙 醇320kg,用氮氣、氫氣置換。開攪拌升溫至65°C,開始加氫,控制加氫壓力2MPa,溫度95°C, 加氫結束維持1.2小時,排氫氣,出料,脫去甲醇,冷卻結晶,過濾得2,4,6-三甲基間苯二胺。
【主權項】
1. 一種合成2,4,6-三甲基間苯二胺的方法,其特征是,包括以下步驟: (1) 向均三甲基苯中滴加混酸按式(I)硝化生成2,4,6_三甲基間二硝基苯,所述硝 化的溫度為20~100°C,混酸滴加完成后反應30~35分鐘,升溫至90~95°C,保溫30~35分 鐘,靜置分層,得到的有機層經中和水洗得到2,4,6_三甲基間二硝基苯; (2) 將步驟(1)得到的2,4,6_三甲基間二硝基苯加入高壓釜中,再加入催化劑和溶劑, 用氮氣、氫氣置換高壓釜中的空氣,開攪拌升溫至60~65°C,開始通氫氣,氫氣壓力為1~ 4MPa,按(Π )加氫還原生成2,4,6_三甲基間苯二胺,所述加 氫還原的溫度為50~120°C,催化劑為鎳催化劑;加氫結束保持1~1.2小時,排出氫氣,出料 后脫去甲醇、冷卻結晶、過濾得到所述的2,4,6_三甲基間苯二胺。2. 如權利要求1所述的合成2,4,6_三甲基間苯二胺的方法,其特征是:所述混酸為H2S〇4 和HN〇3的混合酸,H2SO4和HN〇3的重量比為75~87:13~25。3. 如權利要求1所述的合成2,4,6_三甲基間苯二胺的方法,其特征是:所述溶劑為甲 醇、乙醇或異丙醇。4. 如權利要求1所述的合成2,4,6_三甲基間苯二胺的方法,其特征是:所述步驟(1)得 到的有機層中加入水和片堿,攪拌后靜置分層。5. 如權利要求1所述的合成2,4,6_三甲基間苯二胺的方法,其特征是:所述步驟(1)反 應后的廢酸用于下批2,4,6_三甲基間苯二胺合成過程的硝化反應。
【專利摘要】本發明涉及一種合成2,4,6-三甲基間苯二胺的方法,其特征是,包括以下步驟:(1)向均三甲基苯中滴加混酸硝化生成2,4,6-三甲基間二硝基苯,反應完成后,靜置分層,得到的有機層經中和水洗得到2,4,6-三甲基間二硝基苯;(2)將步驟(1)得到的2,4,6-三甲基間二硝基苯加入高壓釜中,再加入催化劑和溶劑,用氮氣、氫氣置換高壓釜中的空氣,通氫氣進行加氫還原生成2,4,6-三甲基間苯二胺;所述加氫還原的溫度為50~120℃,催化劑為鎳催化劑;加氫還原結束后排出氫氣,出料后脫去甲醇、冷卻結晶、過濾得到所述的2,4,6-三甲基間苯二胺。本發明合成路線短,產品純度高,收率高,反應步驟少,加氫還原催化劑使用周期長。
【IPC分類】C07C209/36, C07C211/47
【公開號】CN105461567
【申請號】CN201510780888
【發明人】耿宏, 倪良, 袁劍, 楊鋼
【申請人】江蘇天嘉宜化工有限公司
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2015年11月13日