CN109942436B - 一种以对甲苯磺酸烷基酯烷基化制备n,n-二烷基苯胺化合物的方法 - Google Patents
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Abstract
一种以对甲苯磺酸烷基酯烷基化制备N,N‑二烷基苯胺化合物的方法，其属于有机合成技术领域。该方法以对甲苯磺酰氯和脂肪醇为原料，吡啶作缚酸剂，生成对甲苯磺酸烷基酯，以对甲苯磺酸烷基酯作烷基化试剂碱性条件下与苯胺类化合物发生烷基化反应得到N,N‑二烷基苯胺化合物。该方法在常压下进行，操作简单，无废酸产生，产率及纯度均较高，适宜于产业化规模生产。
Description
技术领域
本发明涉及以对甲苯磺酸烷基酯为烷基化试剂对苯胺类化合物进行N,N-双烷基化反应的方法，其属于有机合成技术领域。
背景技术
N,N-双烷基苯胺类化合物，其化学式如S-1所示。
N,N-双烷基苯胺类化合物在有机合成、染料、医药等领域起着重要的作用。
目前合成N-烷基苯胺类化合物和N,N-双烷基苯胺类化合物的方法主要有以下几种：
1)以卤代烃为烷基化试剂的取代烷基化法：孟艳秋[1]等人提到一种以邻乙基苯胺和1-溴丁烷为原料，选用三乙基苄基氯化铵为相转移催化剂，制备N,N-二丁基邻乙基苯胺的方法，如式S-2所示。Srivastava[2]、Monopoli[3]等探究了不同的反应条件和反应物对卤代烃和芳胺类化合物反应选择性的影响；
2)以醇为烷基化试剂的取代烷基化法：生产方法分为液相法和气相法，李国民等[4]采用液相法将定量芳胺，甲醇和硫酸混合，高温高压反应一定时间后分离，得到N,N-二甲基苯胺。Saidi等[5]以[Cp*IrI2]2为催化剂，在水中不加碱及其它添加剂的情况下胺与醇进行烷基化反应，对于无分支的芳胺与醇反应得到二级胺的收率为94％。陈骏如等[6]以一定比例的芳胺和甲醇混合物预热汽化通过固定床催化剂，然后分馏得到N,N-二甲基苯胺，如式S-3所示；
3)以烷基酯为烷基化试剂的取代烷基化法：王波[7]制备N,N-二乙基苯胺采用三氯氧磷和乙醇反应制备磷酸三乙酯，再与苯胺反应，反应在高温高压下进行，从而得到N,N-二乙基苯胺，如式S-4所示，吴正岭[8]以碳酸二甲酯为N-甲基化试剂，苯胺为原料制备N,N一二甲基苯胺，优化工艺参数，如式S-5所示。
4)以含有羰基化合物为烷基化试剂的缩合还原烷基化法：Pillai[9]等用苯胺与丙酮按1：3的物质的量比例混合，在氢气的高压下反应，选择亚铬酸铜为催化剂，得到N-异丙基苯胺，如式S-6。Peng Zhou等
[10]以Co纳米粒子为催化剂，以甲酸为加氢剂，硝基化合物与羰基化合物一锅法合成N-单烷基芳胺，考察不同芳香衍生物与羰基化合物反应情况。
上述方法存在着以下缺陷：
S-2使用卤代烃作为烷基化试剂价格昂贵，若提高产率，还要升高其比例，这就使得产品的生产成本较高，同时工业上产生的废水中含有大量溴离子污染环境，若将其回收利用，所用成本相对较高限制了该方法的工业化发展。
S-3使用醇作为烷基化试剂，虽然成本低，但是醇属于弱亲电试剂，醇羟基的离去能力较低，而且醇进行的烷基化反应是可逆的，因此反应能力弱，收率不理想；采用液相法会使用无机酸做催化剂，对设备腐蚀严重；采用气相法，原料沸点不能太高，不适用于所有的反应。
S-4、S-5使用烷基酯作为烷基化试剂反应活性较高，但毒性很大，所以实际工业化中对设备和个体防护的要求也非常高，成本非常昂贵；需要在高温高压下进行，实现困难；以磷酸烷基酯作为烷基化试剂，废水中含有大量磷元素，污染环境。
S-6使用羰基化合物为烷基化试剂，还原方法一般是催化加氢。由于使用的是催化加氢法进行还原，而且反应在一锅下进行，因此反应器一般选用釜式设备，在中高压、惰性气体保护条件下进行。
参考文献：
[1]孟艳秋,赵鸣玉,张大洋.N,N-二丁基邻乙基苯胺合成的研究[J].沈阳化工学院学报,1999,(02):62-65.
[2]Srivastava S K,Chauhan P M,Bhaduri A P.A Novel Strategy for N-Alkylation of Primary Amines[J].Synth.Commun.,1999,29(12):2085-2091.
[3]Monopoli A,Cotugno P,Cortese M,et al.Selective N-Alkylation ofArylamines with Alkyl Chloride in Ionic Liquids:Scope and Applications[J].Eur.J.Org.Chem.,2012,3105-3111.
[4]李国民,常瑞东.N,N-二甲基苯胺生产工艺进展[J].河北化工,2006,29(6):34-35.
[5]Saidi O,Blacker A J,Farah M M,et al.Iridium-catalysed aminealkylation with alcohols in water[J].Chem.Commun.,2010,46:1541-1543.
[6]陈骏如,李瑞祥,韩银仙,等.气相法苯胺N-烷基化反应研究Ⅲ.苯胺和甲醇催化合成N,N-二甲基苯胺研究[J].化学研究与应用,1997,(01):16-20.
[7]王波.三氯氧磷催化苯胺N-烷基化反应研究[D].浙江工业大学,2011.
[8]吴正岭,高培玉,吴彦彬,等.N,N-二甲基苯胺的合成工艺条件研究[J].精细与专用化学品,2016,24(09):39-41.
[9]Pillai R E,Greenfield H,Synthesis of secondary amines by reductivealkylation using copper chromite catalyst:Steric effect of carbonyl compounds[J].J.Mol.Catal.,1993,84:125-129.
[10]Zhou P,Zhang Z H,Jiang L,et al.A versatile cobalt catalyst forthe reductive amination of carbonyl compounds with nitro compounds bytransfer hydrogenation[J].Appl.Catal.,B:Environmental.,2017,210:522-532。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种新的合成N,N-二烷基芳胺类化合物的方法，采用对甲苯磺酰氯和脂肪醇低温反应，生成对甲苯磺酸烷基酯，水蒸气蒸馏提纯，再与芳胺类化合物反应。该方法具有反应活性高，产率高，操作简单等优点。
一种以对甲苯磺酸烷基酯烷基化制备N,N-二烷基苯胺化合物的方法，所述N,N-二烷基苯胺化合物的结构通式如式1所示：
其中：R＝C4H9,C5H11,C6H13,C7H15,C8H17,C10H21,C12H25；R1＝H,CH3,C2H5,Cl,Br；R2＝H,CH3,C2H5，且R1与R2不同时为氢；
所述N,N-二烷基苯胺化合物的制备包括以下步骤，以下反应式中的R、R1、R2与式1中的定义相同；
a、酯化反应：将对甲苯磺酰氯溶于吡啶中，冰浴搅拌，滴加脂肪醇，对甲苯磺酰氯和脂肪醇的原料比为1:0.9-1.2，滴加完毕后反应4-7h；
b、对甲苯磺酸烷基酯的提纯：将步骤a)所得的反应液倒入冰水中，加入浓盐酸至酸性，萃取，水蒸气蒸馏；
c、N,N-双烷基化反应：将步骤b)所得的对甲苯磺酸烷基酯与苯胺类化合物按原料比为2.4-3:1反应，加入25％的氢氧化钠溶液，四丁基溴化铵相转移催化剂，磁子搅拌，升温至100℃回流，反应7-12h，经过干燥过滤，旋转蒸发得粗品，最后经硅胶柱分离得到N,N-二烷基芳胺化合物。
本发明提供的N,N-二烷基芳胺类化合物的合成新方法，以合成N,N-二己基间甲苯胺为例，包括如下步骤：
1、酯化反应：
以对甲苯磺酰氯和正己醇为起始原料，首先将对甲苯磺酰氯溶于缚酸剂中，常见的缚酸剂有氢氧化钠溶液、吡啶、乙腈，本实验使用吡啶最佳，溶解性好，反应充分，在冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的投料方式，对甲苯磺酰氯与正己醇的原料比为1：0.9-1.2(1：1较佳)，滴加完毕后反应4-7h(6h较佳)，薄层色谱法检测，粗产品中含有对甲苯磺酸己酯和少量原料。
2、对甲苯磺酸烷基酯的提纯：
将步骤1)所得的粗品加酸中和、萃取、水蒸气蒸馏，得到纯净的对甲苯磺酸己酯。
3、N,N-双烷基化反应：
将步骤2)所得的对甲苯磺酸己酯与间甲苯胺按原料比为2.4-3:1反应(2.8：1较佳)，选择25％的氢氧化钠溶液作为缚酸剂，加入同间甲苯胺等摩尔量的氢氧化钠，四丁基溴化铵作为催化剂，磁子搅拌，升温至100℃回流，反应7-12h(8h较佳)，得粗品。
4、粗品精制：
将步骤3)所得粗品，经过萃取减压除水干燥硅胶柱分离，得到最终产物N,N-二己基间甲苯胺。
本发明的合成过程如式S-7所示。
本发明具有以下优点：
1、该方法适用于芳胺类化合物的N,N-双烷基化反应，苯环上含有硝基等强吸电子基团除外。
2、反应过程采用滴加缚酸剂氢氧化钠溶液的方式，加快了产物的形成速率，提高了原料转化率和产品收率。
3、工业上采用的无机酸催化剂，会腐蚀设备，产生酸性废水，效果并不理想，而本发明采用的是相转移催化剂，它可以使反应物充分接触，反应彻底，对设备要求低。
4、反应可以在常压下进行，工艺过程简单，安全性高，绿色环保，适宜产业化生产。
5、根据HPLC监测对比标准曲线，产品的纯度高。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为实例1提纯后产品N,N-二己基间甲苯胺的MS图：M/z:276.3(100),277.3(25)。
图2为实例1提纯后产品N,N-二己基间甲苯胺的1H-NMR图。
图3为实例1粗产品在263nm下的HPLC图。
图4为实例1粗产品经柱分离后的HPLC图。
具体实施方式
以下通过实例进一步描述本发明。不过这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从化学试剂公司购买。
实施例1
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的方式，正己醇的加入量为5.1g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸己酯纯品。
取对甲苯磺酸己酯2.56g(0.01mol)，常温下加入0.62g(0.0036mol)对溴苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.99g，N,N-二己基对溴苯胺的收率为81％。
实施例2
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的方式，正己醇的加入量为5.1g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸己酯纯品。
取对甲苯磺酸己酯2.56g(0.01mol)，常温下加入0.46g(0.0036mol)对氯苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.95g，N,N-二己基对氯苯胺的收率为90％。
实施例3
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的方式，正己醇的加入量为5.1g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸己酯纯品。
取对甲苯磺酸己酯2.56g(0.01mol)，常温下加入0.38g(0.0036mol)对甲苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.80g，N,N-二己基对甲苯胺的收率为81％。
实施例4
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的方式，正己醇的加入量为5.1g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸己酯纯品。
取对甲苯磺酸己酯2.56g(0.01mol)，常温下加入0.38g(0.0036mol)间甲苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.93g，N,N-二己基间甲苯胺的收率为94％。
实施例5
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的方式，正己醇的加入量为5.1g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸己酯纯品。
取对甲苯磺酸己酯2.56g(0.01mol)，常温下加入0.33g(0.0036mol)苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.87g，N,N-二己基苯胺的收率为93％。
实施例6
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正戊醇的方式，正戊醇的加入量为4.41g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸戊酯纯品。
取对甲苯磺酸戊酯2.41g(0.01mol)，常温下加入0.38g(0.0036mol)间甲苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.86g，N,N-二戊基间甲苯胺的收率为97％。
实施例7
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加正戊醇的方式，正庚醇的加入量为5.81g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸戊酯纯品。
取对甲苯磺酸庚酯2.70g(0.01mol)，常温下加入0.38g(0.0036mol)间甲苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.99g，N,N-二庚基间甲苯胺的收率为91％。
实施例8
100mL反应瓶中加入磁力搅拌子，安装温度计，加入9.5g对甲苯磺酰氯(0.05mol)，溶于20mL的吡啶中，将反应瓶置于冰水浴中搅拌，采用滴加异戊醇的方式，异戊醇的加入量为4.41g(0.05mol)，反应时间为6h，将反应液倒置冰水中，加入浓盐酸直至其显酸性，萃取，水蒸气直接蒸馏，即为对甲苯磺酸异戊酯纯品。
取对甲苯磺酸异戊酯2.41g(0.01mol)，常温下加入0.38g(0.0036mol)间甲苯胺，加入0.05g四丁基溴化铵相转移催化剂，升温至100℃滴加25％的氢氧化钠溶液1.6g(0.01mol)，保持温度不变反应8h后，降至室温，用乙酸乙酯萃取，干燥过滤，旋转蒸发，可以得到暗紫色粘稠的液体，经硅胶柱分离得到淡黄色液体0.68g，N,N-二异戊基间甲苯胺的收率为76％。
实施例9结果分析
对甲苯磺酸己酯纯品与不同的芳香胺类化合物反应，反应条件同实例1，结果如下：
| 实施例 | 原料1 | 原料2 | 产率％ |
| 1 | 对甲苯磺酸己酯 | 对溴苯胺 | 81 |
| 2 | 对甲苯磺酸己酯 | 对氯苯胺 | 90 |
| 3 | 对甲苯磺酸己酯 | 对甲苯胺 | 81 |
| 4 | 对甲苯磺酸己酯 | 间甲苯胺 | 94 |
| 5 | 对甲苯磺酸己酯 | 苯胺 | 93 |
| 对比例 | 对甲苯磺酸己酯 | 对硝基苯胺 | 0 |
对甲苯磺酰氯和不同的脂肪醇反应生成的对甲苯磺酸烷基酯，再与间甲苯胺反应，条件同实例1，结果如下：
| 实施例 | 原料1 | 原料2 | 产率％ |
| 6 | 间甲苯胺 | 对甲苯磺酸正戊酯 | 97 |
| 4 | 间甲苯胺 | 对甲苯磺酸正己酯 | 94 |
| 7 | 间甲苯胺 | 对甲苯磺酸正庚酯 | 91 |
| 8 | 间甲苯胺 | 对甲苯磺酸异戊酯 | 76 |
以上结果表明该合成路线适用于芳胺类化合物和对甲苯磺酸烷基酯的N,N-双烷基化反应，且产品的收率高，但苯环上含有硝基等强吸电子基团的芳胺类化合物除外，产物中只含有N-单烷基芳胺。产率也与反应物的空间位阻有关，空间位阻越小，产率越高。
Claims (2)
1.一种以对甲苯磺酸烷基酯烷基化制备N,N-二烷基苯胺化合物的方法，其特征在于：所述N,N-二烷基苯胺化合物的结构通式如式1所示：
其中：R＝C4H9,C5H11,C6H13,C7H15,C8H17,C10H21,C12H25；R1＝H,CH3,C2H5,Cl,Br；R2＝H,CH3,C2H5，且R1与R2不同时为氢；
所述N,N-二烷基苯胺化合物的制备包括以下步骤，以下反应式中的R、R1、R2与式1中的定义相同；
a、酯化反应：将对甲苯磺酰氯溶于吡啶中，冰浴搅拌，滴加脂肪醇，对甲苯磺酰氯和脂肪醇的原料比为1:0.9-1.2，滴加完毕后反应4-7h；
b、对甲苯磺酸烷基酯的提纯：将步骤a)所得的反应液倒入冰水中，加入浓盐酸至酸性，萃取，水蒸气蒸馏；
c、N,N-双烷基化反应：将步骤b)所得的对甲苯磺酸烷基酯与苯胺类化合物按原料比为2.4-3:1反应，加入25％的氢氧化钠溶液，四丁基溴化铵相转移催化剂，磁子搅拌，升温至100℃回流，反应7-12h，经过干燥过滤，旋转蒸发得粗品，最后经硅胶柱分离得到N,N-二烷基芳胺化合物。
2.一种以对甲苯磺酸烷基酯烷基化制备N,N-二烷基苯胺化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤：
酯化反应：以对甲苯磺酰氯和正己醇为起始原料，将对甲苯磺酰氯溶于吡啶中，在冰水浴中搅拌，采用滴加正己醇的投料方式，对甲苯磺酰氯与正己醇的原料比为1：1，滴加完毕后反应6h；所得的粗品加酸中和、萃取、水蒸气蒸馏，得到纯净的对甲苯磺酸己酯；
N,N-双烷基化反应：将对甲苯磺酸己酯与间甲苯胺按原料比为2.8:1反应，选择25％的氢氧化钠溶液作为缚酸剂，加入同对甲苯磺酸己酯等摩尔量的氢氧化钠，四丁基溴化铵作为催化剂，磁子搅拌，升温至100℃回流，反应8h，得粗品；粗品经过萃取减压除水干燥硅胶柱分离，得到最终产物N,N-二己基间甲苯胺。
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|---|---|---|---|---|
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Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| C. I. 分散蓝257及其中间体的合成;童国通等;《染料与染色》;20080229;第45卷(第1期);图1，第8页倒数第1段 * |
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