CN103965094B - N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法 - Google Patents

N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法,包括溴化反应步骤和后处理步骤。本发明与现有技术对比,最显著的优点为:(1)本发明采用的氢溴酸和溴盐代替了传统的氢溴酸,反应变的温和;(2)增加了后处理一项,使得产品的纯度大大提高,而收率并不减少;(3)控制反应条件越发的容易,避免了副产物二溴物的产生;(4)收率提高了近10个百分点,大大提高了产品的收率。

Description

N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法
技术领域
本发明涉及一种分散染料中间体的合成方法,具体的就是N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法,属于有机化学领域。
背景技术
N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺(5-Br-4-AMP)是生产分散染料,尤其是偶氮类分散红的一种重要的中间体,其化学式为:
5-Br-4-AMP主要是以N-甲基-4-氨基-邻苯二甲酰亚胺(4-AMP)为原料,4-AMP的化学式为:
4-AMP经过溴化反应得到产品5-Br-4-AMP,其反应式如下所示:
上述工艺采用的溴素来自氢溴酸,在浓硫酸条件下反应,以二氯乙烷作溶剂,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂。目前该方法为大多数国内外企业所采用,反应比较稳定,但是溴化物5-Br-4-AMP的收率和纯度都比较低,收率都在70%左右,纯度在90%左右,并且还有副产物二溴物产生,该副产物的出现直接影响到后面产品的色光问题。
本发明就是基于这一背景而对该工艺进行该进的。
发明内容
本发明为了克服上述工艺中出现的产物收率低、纯度不高、有副产物二溴物等问题,提出了一种新的N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法。
为了解决上述的技术问题,本发明的技术方案概述如下:一种N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法,包括以下步骤:
1.溴化反应:将4-AMP和溶剂二氯乙烷投入反应器中,再将总含量为30wt%的溴化剂投入其中,然后投入四丁基溴化铵,再加入浓硫酸和水,水浴加热、升温至35~38℃,滴加H2O2后保温2~5h,待原料含量≦2wt%停止反应,降温滴加水,然后升温对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品;
2.后处理:所得产品再用甲醇打浆,加热回流,静置、过滤、洗涤,得精品。
溴化反应中所述的4-AMP与二氯乙烷的质量比为1:(5~7),所述的溴化剂为氢溴酸和固体溴化钠,其中氢溴酸与溴化钠的摩尔比为(2~12):3;所述溴化剂与4-AMP的摩尔比为(1.2~1.5):1,所述四丁基溴化铵与4-AMP的质量比为0.05:1;所述浓硫酸与二氯乙烷的质量比为1:(37.5~40),所述水与二氯乙烷的质量比为1:(75~80),所述H2O2与溴化剂的摩尔比为(1~1.5):2;所述的降温滴加水的温度为30℃以下;所述的升温回收二氯乙烷的温度为65~90℃。
后处理中所述的湿品与甲醇的比为1:(3~5)g/ml。
本发明与现有技术对比,最显著的优点为:(1)本发明采用的氢溴酸和溴盐代替了传统的氢溴酸,反应变的温和;(2)增加了后处理一项,使得产品的纯度大大提高,而收率并不减少;(3)控制反应条件越发的容易,避免了副产物二溴物的产生;(4)收率提高了近10个百分点,大大提高了产品的收率。
具体实施方式
具体反应步骤如下:
1、溴化反应取原料4-AMP45g、溴化剂氢溴酸和溴化钠,氢溴酸与溴化钠的摩尔比为(2~12):3;4-AMP与溴化剂摩尔比为1:(1.2~1.5),相转移催化剂四丁基溴化铵与4-AMP的质量比为(0.005~0.01):1,4-AMP与二氯乙烷的质量比为1:(5~7),浓硫酸与二氯乙烷的质量比为1:(37.5~40),水与二氯乙烷质量比为1:(65~85),投入反应器,加热到35~38℃,滴加双氧水(与4-AMP的质量比为(0.7~0.8):1)。HPLC进行跟踪,根据液相色谱结果终止反应。然后降温至30℃以下离析,再升温至75~90℃回收二氯乙烷。待原料含量≦2%停止反应,降温滴加水。然后升温对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。
2、后处理将湿品和甲醇按1:(3~5)g/ml的比例混合加热至60~80℃,回流2h,然后静置、过滤、洗涤,得精品。
实施例1
将4-AMP45g,和225ml(约225g)的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸66g和6.3g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为4:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温75℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=5:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度93%,烘干称重、计算,收率为88.2%。
实施例2
将4-AMP45g,和275ml(约275g)的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸66g和6.3g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为4:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温75℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=5:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度94.4%,烘干称重、计算,收率为85.2%。
实施例3
将4-AMP45g,和315ml(约315g)的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸66g和6.3g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为4:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温75℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=5:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度94.4%,烘干称重、计算,收率为86.6%。
实施例4
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸66g和6.3g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为4:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸8ml和4ml的水,然后水浴加热,升温至38℃,开始滴加H2O240g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温75℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=5:1)在60℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度95.6%,烘干称重、计算,收率为88.8%。
实施例5
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸50g和12.7g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为3:2),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温75℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=5:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度95.5%,烘干称重、计算,收率为87.3%。
实施例6
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸50g和12.7g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为3:2),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸8ml和4ml的水,然后水浴加热,升温至38℃,开始滴加H2O240g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温75℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=5:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度96.8%,烘干称重、计算,收率为87.4%。
实施例7
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸50g和12.7g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为3:2),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸8ml和4ml的水,然后水浴加热,升温至38℃,开始滴加H2O240g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至30℃滴加250ml水。然后升温90℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=3:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度96.2%,烘干称重、计算,收率为87.6%。
实施例8
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸50g和12.7g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为3:2),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸8ml和4ml的水,然后水浴加热,升温至38℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至25℃滴加250ml水。然后升温90℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=4:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度96.8%,烘干称重、计算,收率为87.5%。
实施例9
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸41.4g和15.8g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为1:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸8ml和4ml的水,然后水浴加热,升温至38℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至25℃滴加250ml水。然后升温90℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=4:1)在80℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度97.7%,烘干称重、计算,收率为86.8%。
实施例10
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸41.4g和15.8g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为1:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至25℃滴加250ml水。然后升温85℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=4:1)在75℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度96.2%,烘干称重、计算,收率为85.9%。
实施例11
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸33.1g和18.9g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为2:3),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至25℃滴加250ml水。然后升温85℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=4:1)在75℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度97.2%,烘干称重、计算,收率为86.8%。
实施例12
将4-AMP45g,和225ml的二氯乙烷投入1L的反应器中,搅拌片刻,再将含量约30%的氢溴酸33.1g和18.9g溴化钠投入其中(氢溴酸和溴化钠的摩尔比为1:1),然后投入2.2g四丁基溴化铵,再加入浓硫酸6ml和3ml的水,然后水浴加热,升温至35℃,开始滴加H2O235g,滴加完毕,保温2小时,HPLC跟踪,判定终点。待原料含量≦2%停止反应,降温至25℃滴加250ml水。然后升温85℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,回收的溶剂可以反复套用。所得产品再用甲醇打浆,(所用甲醇的量(ml):湿品(g)=4:1)在75℃条件下回流两小时,静置半小时后过滤、洗涤,得精品,经HPLC测试可知成品纯度96.8%,烘干称重、计算,收率为85.4%。
根据上述实施例可知优选工艺条件为:4-AMP和二氯乙烷的质量比为1:(5~7),氢溴酸和溴化钠的摩尔最佳比为(4~9):6,加热到35~38℃,滴加双氧水35~40g。HPLC进行跟踪,根据液相色谱结果终止反应。然后降温至30℃以下离析,再升温至75~90℃回收二氯乙烷。将湿品和甲醇按1:(3~5)g/ml的比例混合加热至75~80℃,回流2h,然后静置、过滤、洗涤,得精品。

Claims (2)

1.一种N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法,其特征在于包括以下步骤:
步骤1.溴化反应:将4-AMP和溶剂二氯乙烷投入反应器中,再将总含量为30wt%的溴化剂投入其中,然后投入四丁基溴化铵,再加入浓硫酸和水,水浴加热、升温至35~38℃,滴加H2O2后保温2~5h,待原料含量≦2wt%停止反应,于30℃以下降温滴加水,然后升温至65~90℃对溶剂二氯乙烷进行回收,得浅黄色产品,其中,所述的溴化剂为氢溴酸和溴化钠,其中氢溴酸与溴化钠的摩尔比为(2~12):3;溴化反应中所述的4-AMP与二氯乙烷的质量比为1:(5~7);所述溴化剂与4-AMP的摩尔比为(1.2~1.5):1,所述四丁基溴化铵与4-AMP的质量比为0.05:1;所述浓硫酸与二氯乙烷的质量比为1:(37.5~40),所述水与二氯乙烷的质量比为1:(75~80),所述H2O2与溴化剂的摩尔比为(1~1.5):2;
步骤2.后处理:所得产品再用甲醇打浆,加热回流,静置、过滤、洗涤,得精品。
2.根据权利要求1所述的N-甲基-4-氨基-5-溴-邻苯二甲酰亚胺的合成方法,其特征在于后处理中所述的产品与甲醇的比为1:(3~5)g/ml。
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