CN109503398B - 一种n-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种N‑甲基‑4‑甲氧基苯胺的制备方法，包括以下步骤：将对硝基苯甲醚、多聚甲醛和催化剂混合，在氢气气氛中发生还原反应，得到N‑甲基‑4‑甲氧基苯胺。本发明提供的制备方法步骤少、操作简单、条件温和、催化剂性能稳定、成本低。其不需要溶剂，降低了产物的分离难度。根据实施例的记载，所述制备方法的产品收率在86％以上。

Description

一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法
技术领域
本发明涉及化工合成技术领域，尤其涉及一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法。
背景技术
N-甲基对甲氧基苯胺是一种毒性小、挥发性小的芳香胺及其含氮化合物，由于其具有较高的改进辛烷值的效果，近年来，越来越多的将其用于汽油添加剂的研究，以提高汽油的抗爆性能。
申请号为201610286228.0的专利公开了一种以对甲氧基苯胺和多聚甲醛为原料，通过还原胺化法制备N-甲基-4-甲氧基苯胺的方法，所述方法反应过程中需要使用高压氢气和非绿色溶剂，对环境不友好；申请号为201711309303.1的专利公开了一种以甲基对甲氧基苯胺和甲醇为反应物通过高选择性催化剂改善高压反应条件的技术方案，但所述技术方案反应温度较高(200～350℃)、能源消耗高、原料价格高。因此，如何能够以温和且对环境友好的条件，制备N-甲基-4-甲氧基苯胺成为了人们研究的重点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法，所述制备方法条件温和，对环境友好。
为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：
本发明提供了一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法，包括以下步骤：
将对硝基苯甲醚、多聚甲醛和催化剂混合，在氢气气氛中发生还原反应，得到N-甲基-4-甲氧基苯胺。
优选的，所述对硝基苯甲醚与多聚甲醛中的醛基的摩尔比为1：(1～10)。
优选的，所述催化剂为雷尼镍、钯碳和铂碳中的一种或几种。
优选的，所述催化剂与硝基苯甲醚的质量比为(1～10)：100。
优选的，所述还原反应的温度为80～110℃，所述还原反应的时间为1～10h。
优选的，所述还原反应的压力为0.60～1.50MPa。
本发明提供了一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法，包括以下步骤：将对硝基苯甲醚、多聚甲醛和催化剂混合，在氢气气氛中发生还原反应，得到N-甲基-4-甲氧基苯胺。本发明提供的制备方法步骤少、操作简单、条件温和、催化剂性能稳定、成本低；且不需要溶剂，降低了产物的分离难度。根据实施例的记载，所述制备方法的产品收率在86％以上。
具体实施方式
本发明提供了一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法，包括以下步骤：
将对硝基苯甲醚、多聚甲醛和催化剂混合，在氢气气氛中发生还原反应，得到N-甲基-4-甲氧基苯胺。
在本发明中，若无特殊说明，所有原料组分均为本领域技术人员熟知的市售产品。
在本发明中，所述催化剂优选为雷尼镍、钯碳和铂碳中的一种或几种；当所述催化剂为上述具体选择中的两种以上时，本发明对所述具体物质的配比没有任何特殊的限定，按任意配比进行混合即可。
在本发明中，所述对硝基苯甲醚与多聚甲醛中的醛基的摩尔比优选为1：(1～10)，更优选为1：(2～8)，最优选为1：(4～6)。
在本发明中，所述催化剂与硝基苯甲醚的质量比优选为(1～10)：100，更优选为(2～8)：100，最优选为(4～6):100。
本发明对所述混合没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的混合过程进行混合即可。
在本发明中，所述还原反应优选在氢化反应釜中进行；在进行所述还原反应之前，本发明优选将混合后所得混合物料置于氢化反应釜中，采用惰性气体置换氢化反应釜中的氧气，在搅拌的条件下，以1～10℃/min的升温速率升温至还原反应的温度后，通入氢气；所述升温速率更优选为2～8℃/min；在本发明中，所述采用氮气置换反应环境中的氧气优选是至反应环境中的含氧量≤0.50V％，更优选为≤0.40V％；本发明对所述搅拌没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的搅拌过程进行搅拌即可。
在本发明中，所述还原反应的温度优选为80～110℃，更优选为85～105℃，最优选为90～100℃；在本发明中，所述还原反应的压力优选为0.60～1.50MPa，更优选为0.8～1.20MPa，最优选为0.90～1.10MPa。
在本发明中，所述还原反应的时间优选为1～10h，更优选为2～8h，最优选为4～6h。
在本发明中，所述还原反应的时间优选通过液相色谱监控对硝基苯甲醚的转化率及反应中杂质总量确定，当所述对硝基苯甲醚在反应体系中的质量分数为0.5％时停止通氢气，反应结束。
还原反应完成后，本发明优选依次通过降温、催化剂分离和精馏，得到N-甲基-4-甲氧基苯胺。
本发明对所述降温没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的降温的方式进行即可；在本发明中，所述催化剂分离优选为过滤，本发明对所述过滤方式没有任何特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的过滤方式进行即可。
在本发明中，所述精馏优选采用申请号为201610286228.0的专利中公开的精馏方法。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法进行详细地描述，但不能将它们理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
将1mol对硝基苯甲醚、1.5mol多聚甲醛和7.65g雷尼镍催化剂混合，用氮气置换反应环境中的氧气，至反应环境中的氧含量≤0.50V％，在搅拌条件下，以3℃/min的升温速率，使反应体系升温至98±1℃并维持，通入氢气，控制反应压力为1.50MPa。过程取样检测分析，当对硝基苯甲醚的转化率为0.50％停止通氢气；此时的反应时间为4h，再经降温、催化剂分离，精馏，得N-甲基-4-甲氧基苯胺，产品收率为86.20％。
实施例2
将1mol对硝基苯甲醚、3mol多聚甲醛和7.65g雷尼镍催化剂混合，用氮气置换反应环境中的氧气，至反应环境中的氧含量≤0.50V％，在搅拌条件下，以3℃/min的升温速率，使反应体系升温至98±1℃并维持，通入氢气，控制反应压力为1.50MPa。过程取样检测分析，当对硝基苯甲醚的转化率为0.50％停止通氢气；此时的反应时间为3.8h，再经降温、催化剂分离，精馏，得N-甲基-4-甲氧基苯胺，产品收率为87.6％。
实施例3
将1mol对硝基苯甲醚、2.5mol多聚甲醛和7.65g Pd基催化剂混合，用氮气置换反应环境中的氧气，至反应环境中的氧含量≤0.50V％，在搅拌条件下，以3℃/min的升温速率，使反应体系升温至98±1℃并维持，通入氢气，控制反应压力为1.50MPa。过程取样检测分析，当对硝基苯甲醚的转化率为0.50％停止通氢气；此时的反应时间为3.9h，再经降温、催化剂分离，精馏，得N-甲基-4-甲氧基苯胺，产品收率为89.30％。
由以上实施例可知，本发明提供的制备方法步骤少、操作简单、条件温和、催化剂性能稳定、成本低。其不需要溶剂，降低了产物的分离难度。根据实施例的记载，所述制备方法的产品收率在86％以上。
以上所述为本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种N-甲基-4-甲氧基苯胺的制备方法，包括以下步骤：
将对硝基苯甲醚、多聚甲醛和催化剂混合，在氢气气氛中发生还原反应，得到N-甲基-4-甲氧基苯胺;
所述催化剂与对硝基苯甲醚的质量比为（1~10）：100;
所述还原反应的温度为80~110℃，所述还原反应的时间为1~10h；
所述催化剂为雷尼镍和/或钯碳；
所述制备方法不使用溶剂。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述对硝基苯甲醚与多聚甲醛中的醛基的摩尔比为1：（1~10）。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述还原反应的压力为0.60~1.50MPa。
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