CN109942441A

CN109942441A - 一种间氨基苯酚的制备方法

Info

Publication number: CN109942441A
Application number: CN201910271053.XA
Authority: CN
Inventors: 徐菁利; 沈永嘉; 茆勇军; 王晗
Original assignee: Shanghai University of Engineering Science
Current assignee: Shanghai University of Engineering Science
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2019-06-28

Abstract

本发明属于有机合成和化工原料的制备技术领域，具体涉及间氨基苯酚的制备方法及其中间体，间氨基苯酚的制备方法，步骤包括：(1)间二硝基苯与苄醇取代反应生成1‑苄氧基‑3‑硝基苯；(2)1‑苄氧基‑3‑硝基苯于滤去碱性无机盐的取代反应液中催化氢化生成间氨基苯酚；或者，1‑苄氧基‑3‑硝基苯于取代反应液的滤去碱性无机盐并溶剂回收后又溶于再溶解有机溶剂的再溶解液中，经催化氢化生成间氨基苯酚。不需中间分离纯化处理，直接催化氢化“一锅法”制备间氨基苯酚；再经重结晶或减压蒸馏纯化间氨基苯酚。该方法简洁，反应条件温和，设备强度要求低，不产生中间废弃物，环境友好，收率高，适宜工业化生成。

Description

一种间氨基苯酚的制备方法

技术领域

本发明属于有机合成和化工原料的制备技术领域，具体涉及间氨基苯酚的制备方法。

背景技术

间氨基苯酚(结构式如式I)是重要的有机原料和医药中间体，广泛应用于石油化学工业、农药、医药、印染等行业，可用于生产抗结核药对氨基水杨酸、稳定剂、显影剂、彩色胶片、偶氮染料等，间氨基苯酚还是合成杀菌剂灭锈胺、氟酰胺的中间体，也可用于毛皮染料，如毛皮棕EG、毛皮黄EG等。

目前，间氨基苯酚的制备主要采用下列方法：

(1)由间氨基苯磺酸经碱熔而制得(精细有机化工原料及中间体手册，1998:3-347)，这是我国目前仍沿用的方法，污染严重。反应路线如式II所示：由硝基苯经发烟硫酸磺化、铁粉还原、碱熔、酸化制备得到，工艺的主要难题是处理大批量废酸、废碱、铁泥等，此外，碱熔工艺的高温条件增加了生成成本、且易导致人身事故的发生，加之反应步骤多、总收率低，导致生产成本高。

(2)间苯二酚氨解法：采用式III所示的反应路线：将间苯二酚与10倍的NH₃汽相混合，320℃下经5mol％的Ga₂O₃催化，即可生成间氨基苯酚和水(JP60215654A，1985；EP0168976Al，1986)。该方法最大的问题是催化剂易受到反应中产生的副产物影响，从而较大的降低活性。研究者采用多种催化剂试验，但始终没有解决该问题，且该法中间苯二酚的转化率也不高，导致分离困难。因此，该方法未见工业化生产。

(3)间苯二胺水解法：采用式IV所示的反应路线：间苯二胺在盐酸催化下水解得到间氨基苯酚(JP8120553，1996；CN101538211A，2009)，反应温度为180℃～230℃，压力为0.9～3.0Mpa，间苯二胺与盐酸的摩尔比为1：1.0～3.0，间苯二胺转化率为80％，间氨基苯酚选择性为81％。该工艺与传统生产方式相比，在环保方面有所提高，但成本较高，且反应中用到强酸及高温条件对设备抗腐蚀要求高。

因此，针对现有技术存在的缺陷，对现有技术加以改进，提供一种原料易得、工艺简洁、操作方便、收率更高的制备间氨基苯酚的方法，以降低成本。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种间氨基苯酚的制备方法，该制备方法原料易得、工艺简洁、操作方便、收率高、成本低。

间氨基苯酚的合成路线如式V所示：

本发明的技术方案为，间氨基苯酚的制备方法，步骤包括：

(1)在含碱性无机盐的有机溶剂中，间二硝基苯与苄醇取代反应生成1-苄氧基-3-硝基苯，

或者，在碱性无机盐作用下，间二硝基苯与苄醇经取代反应生成1-苄氧基-3-硝基苯；

(2)步骤(1)取代反应液去除碱性无机盐后，于恒温、恒压的氢气环境中，催化剂作用下，1-苄氧基-3-硝基苯催化氢化生成间氨基苯酚；

或者，步骤(1)取代反应液去除碱性无机盐，回收有机溶剂和/或苄醇后与再溶解有机溶剂混合形成再溶解液，于恒温、恒压的氢气环境中，催化剂作用下，1-苄氧基-3-硝基苯催化氢化生成间氨基苯酚。

步骤(1)，取代反应体系中，间二硝基苯的浓度为0.5～5mol/L，优选为0.5～2mol/L，更优选为0.6～1mol/L；间二硝基苯、苄醇与碱性无机盐的摩尔比为1：1～13：1～5；优选为1：1～10：1～3；更优选为1：1.5～2：1.5～2。

步骤(1)，于60℃～120℃取代反应8～48小时，反应温度优选为90℃～110℃，更优选为110℃；反应时间优选为24～36小时。

步骤(1)，碱性无机盐包括强碱弱酸盐或金属氢化物，优选强碱弱酸盐。强碱弱酸盐为碱金属弱酸盐，包括碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属醋酸盐、碱金属次氯酸盐、碱金属亚硫酸盐或碱金属乙酸盐，如碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、碳酸氢钾、醋酸钠、醋酸钾、次氯酸钠、亚硫酸钠、亚硫酸钾、乙酸钠或乙酸钾等；优选碱金属碳酸盐，具体为碳酸钾或碳酸钠。金属氢化物为碱金属氢化物，包括氢化钠或氢化钾，优选为氢化钠。

步骤(1)，有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、三乙醇胺、苯胺、烷基醇胺、异丙醇胺、四甲基氢氧化胺或苯胺等，优选苄醇或者N,N-二甲基甲酰胺，作为优选方案，为N,N-二甲基甲酰胺。

步骤(1)，冰水浴条件下，加入碱金属氢化物。

步骤(2)，步骤(1)取代反应液去除碱性无机盐，加酸调pH至酸性后，于恒温、恒压的氢气环境中，催化剂作用下，1-苄氧基-3-硝基苯催化氢化生成间氨基苯酚。取代反应液优选加酸调pH＝1～6.5，更优选加酸调pH至弱酸性，作为优选方案，取代反应液加酸调pH＝5～6.5。所述酸包括强酸、中强酸或弱酸，强酸包括盐酸或硫酸等，中强酸包括磷酸、亚硫酸、草酸或亚硝酸等，弱酸包括碳酸、硼酸或醋酸等。优选弱酸，如醋酸或碳酸等。

步骤(2)，步骤(1)取代反应液去除碱性无机盐，回收有机溶剂和/或苄醇后与再溶解有机溶剂混合并加酸调pH至酸性形成再溶解液，于恒温、恒压的氢气环境中，催化剂作用下，1-苄氧基-3-硝基苯催化氢化生成间氨基苯酚。再溶解液优选加酸调pH＝1～6.5，更优选加酸调pH至弱酸性，作为优选方案，取代反应液加酸调pH＝5～6.5。所述酸包括强酸、中强酸或弱酸，强酸包括盐酸或硫酸等，中强酸包括磷酸、亚硫酸、草酸或亚硝酸等，弱酸包括碳酸、硼酸或醋酸等。优选弱酸，如醋酸或碳酸等。

步骤(2)，步骤(1)取代反应液冷却后去除碱性无机盐，去除碱性无机盐的方法为过滤。

步骤(2)，催化氢化体系中，1-苄氧基-3-硝基苯的浓度为0.1～3.0mol/L，优选为0.7～2.0mol/L，更优选为1.0mol/L。

步骤(2)，于20℃～90℃、0.01～3MPa条件下，催化氢化反应4～24小时。催化氢化温度优选为60℃～90℃，催化氢化压力优选为2～3MPa，催化氢化时间优选为15～18小时。

步骤(2)，催化剂包括雷尼镍、钯碳或铂碳等。

步骤(2)，再溶解有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃或丙酮等，优选为乙醇。

步骤(2)，回收有机溶剂和/或苄醇的方法为减压蒸馏。

步骤(2)还包括生成间氨基苯酚的反应液的析晶处理，步骤包括：生成间氨基苯酚的反应液去除催化剂后，溶剂回收，析出间氨基苯酚固体；或者，生成间氨基苯酚的反应液去除催化剂并回收部分再溶解有机溶剂后，冰浴搅拌，析出间氨基苯酚固体。溶剂回收的方法为减压蒸馏，再溶解有机溶剂的回收体积与剩余体积的比值为1：1～1.5，优选为1：1。

步骤(2)还包括间氨基苯酚固体的重结晶纯化处理，步骤包括：间氨基苯酚固体溶于重结晶有机溶剂中，冰浴搅拌析晶纯化。间氨基苯酚固体与重结晶有机溶剂的用量比为1g/2～5mL，优选为1g/2.5～3mL。冰浴搅拌时间为1～3小时，优选为2小时。所述重结晶有机溶剂包括甲醇、乙醇或异丙醇等，优选为乙醇。

相对于现有技术，本发明的优点在于：

间二硝基苯与苄醇取代反应生成1-苄氧基-3-硝基苯后，不经分离纯化，直接催化氢化“一锅法”制备间氨基苯酚，最后再经减压蒸馏和/或重结晶得到间氨基苯酚固体，其转化率高达57％，纯度高达98.3％，且合成工艺简洁，反应条件温和，设备强度要求低，不产生中间废弃物，环境友好，终产物氨基苯酚纯度高易分离，产率高，原料价廉易得，适宜规模化生成。

具体实施方式

以下结合具体的实施例来对本发明的技术方案加以说明。

实施例1 间氨基苯酚的制备(1)

向苯甲醇(200g，1.86mol，192ml)中依次加入无水碳酸钾(74g，0.535mol)、间二硝基苯(30g，0.178mol)，搅拌，110℃反应24h，冰水浴冷却，抽滤掉无机盐；向滤液中加入雷尼镍(10g)，通氢气，压力2.5～3MPa、内温80℃，反应15h，过滤回收镍；滤液减压蒸馏，回收掉苯甲醇后，向残余物中加入乙醇50mL，冰水浴搅拌2h，析出固体，抽滤，烘干得到灰白色固体间氨基苯酚9.3g，收率48％。

¹H NMR(400MHz,DMSO-d₆)δ4.88(s,2H),5.92(m,1H),6.00(s,2H),6.77(t,J＝8.0Hz,1H),7.76(d,J＝12.1Hz,1H),8.50(s,1H).MS(ESI):m/z＝110.2[M+H]⁺.

HPLC检测条件：色谱柱：Acclaim C18(150mm×2.1mm×5μm)；检测波长：220nm；流速：0.8mL/min；温度：45℃；进样量：1μL；溶剂：MeOH；检测时间：20min；流动相：甲醇/水＝80/20，t_R：3.864min，产品纯度：98.3％。

实施例2 间氨基苯酚的制备(2)

冰水浴下，向苯甲醇(200g)中分批加入60％钠氢(20g，0.5mol)，搅拌1h；加入间二硝基苯(67g，0.4mol)，而后60℃反应8h，冰水浴冷却，抽滤掉无机盐；向滤液中加入醋酸至pH～6，再加入5％湿钯碳(8g)，通氢气，压力2.5～3MPa、内温80℃，反应15h，过滤回收钯碳；滤液减压蒸馏，回收掉苯甲醇后，向残余物中加入乙醇50mL，冰水浴搅拌2h，析出固体，抽滤，烘干得到灰白色固体间氨基苯酚17.4g，收率40％。

谱图检测同实施例1。HPLC检测产品纯度：97.8％。

实施例3 间氨基苯酚的制备(3)

向290g DMF中，依次加入无水碳酸钾(66g，0.476mol)、苯甲醇(39g，0.357mol)、间二硝基苯(40g，0.238mol)，搅拌，于110℃反应24h，冰水浴冷却，抽滤掉无机盐；向滤液中加入雷尼镍(10g)，通氢气，压力2.5～3MPa、内温90℃，反应24h，过滤回收镍；滤液减压蒸馏回收溶剂后，再减压蒸馏得到淡黄色固体间氨基苯酚14.8g，收率57％。

谱图检测同实施例1。HPLC检测产品纯度：96.9％。

实施例4 间氨基苯酚的制备(4)

向苯甲醇(200g)中依次加入无水碳酸钾(74g，0.535mol)、间二硝基苯(30g，0.178mol)，搅拌，110℃反应24h，冰水浴冷却，抽滤掉无机盐；滤液减压蒸馏，回收掉苯甲醇后，向残余物中加入乙醇200mL，加入雷尼镍(10g)，通氢气，压力2.5～3MPa、内温60℃，反应15h，过滤回收镍；减压浓缩回收100g乙醇，残留物冰水浴搅拌2h，析出固体，抽滤，烘干得到灰白色固体间氨基苯酚8.5g，收率44％。

谱图检测同实施例1。HPLC检测产品纯度：97.5％。

实施例5 间氨基苯酚的制备(5)

向300g DMF中，依次加入无水碳酸钾(66g，0.476mol)、苯甲醇(52g，0.476mol)、间二硝基苯(40g，0.238mol)，搅拌，于110℃反应24h，冰水浴冷却，抽滤掉无机盐；滤液减压蒸馏，回收掉溶剂后，向残余物中加入乙醇250mL，加入5％湿钯碳(8g)，通氢气，压力2～2.5MPa、内温60℃，反应15h，过滤回收钯碳；减压浓缩回收乙醇，再减压蒸馏得到淡黄色固体间氨基苯酚13.2g，收率51％。

谱图检测同实施例1。HPLC检测产品纯度：97.0％。

实施例6 间氨基苯酚的制备(6)

向300g DMF中，依次加入无水碳酸钾(66g，0.476mol)、苯甲醇(52g，0.476mol)、间二硝基苯(40g，0.238mol)，搅拌，于110℃反应24h，冰水浴冷却，抽滤掉无机盐；滤液减压蒸馏，回收掉溶剂后，向残余物中加入乙醇250mL，加入5％湿钯碳(8g)，加冰醋酸(3g)调节反应液pH＝5～6，通氢气，压力1.5～2.0MPa、内温50℃，反应15h，过滤回收钯碳；减压浓缩回收乙醇，再减压蒸馏得到淡黄色固体间氨基苯酚13.9g，收率53.7％。

谱图检测同实施例1。HPLC检测产品纯度：97.2％。

Claims

1.一种间氨基苯酚的制备方法，其特征在于，步骤包括：

2.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)，于60℃～120℃取代反应8～48小时；取代反应体系中，间二硝基苯的浓度为0.5～5mol/L，间二硝基苯、苄醇与碱性无机盐的摩尔比为1：1～13：1～5。

3.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)，碱性无机盐包括强碱弱酸盐或金属氢化物，强碱弱酸盐为碱金属弱酸盐，包括碱金属碳酸盐、碱金属碳酸氢盐、碱金属醋酸盐、碱金属次氯酸盐、碱金属亚硫酸盐或碱金属乙酸盐；金属氢化物为碱金属氢化物，包括氢化钠或氢化钾。

4.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(1)，有机溶剂包括N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、乙腈、三乙醇胺、苯胺、烷基醇胺、异丙醇胺、四甲基氢氧化胺或苯胺。

5.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)，步骤(1)取代反应液去除碱性无机盐，加酸调pH至酸性后，于恒温、恒压的氢气环境中，催化剂作用下，1-苄氧基-3-硝基苯催化氢化生成间氨基苯酚。

6.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)，步骤(1)取代反应液去除碱性无机盐，回收有机溶剂和/或苄醇后与再溶解有机溶剂混合并加酸调pH至酸性形成再溶解液，于恒温、恒压的氢气环境中，催化剂作用下，1-苄氧基-3-硝基苯催化氢化生成间氨基苯酚。

7.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)，于20℃～90℃、0.01～3MPa条件下，催化氢化脱苄基反应4～24小时；催化氢化体系中，1-苄氧基-3-硝基苯的浓度为0.1～3.0mol/L。

8.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)，催化剂包括雷尼镍、钯碳或铂碳；再溶解有机溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃或丙酮。

9.根据权利要求1所述制备方法，其特征在于，步骤(2)还包括生成间氨基苯酚的反应液的析晶处理，步骤包括：生成间氨基苯酚的反应液去除催化剂后，溶剂回收，析出间氨基苯酚固体；或者，生成间氨基苯酚的反应液去除催化剂并回收部分再溶解有机溶剂后，冰浴搅拌，析出间氨基苯酚固体。

10.根据权利要求9所述制备方法，其特征在于，步骤(2)还包括间氨基苯酚固体的重结晶纯化处理，步骤包括：间氨基苯酚固体溶于重结晶有机溶剂中，冰浴搅拌析晶纯化。