CN115536536A - 一种间二烷胺基苯酚的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于精细有机化工领域，涉及一种间二烷胺基苯酚的制备方法，包括惰性气体保护下，在碱存在的溶剂中，以一价铜作催化剂，双齿叔胺作配体，双(3‑卤代苯氧基)缩甲醛与仲胺在耐压设备中，150℃～180℃条件下反应16～20h，发生芳环上的取代反应，生成相应的芳胺衍生物，再经稀酸水解得到产物间二烷胺基苯酚。本发明方法具有原料价格低廉、合成工艺操作简便、产品收率高，三废污染较少等特点，具有较高的工业化价值。
Description
技术领域
本发明涉及一种间二烷胺基苯酚的制备方法，属于精细有机化工领域。
背景技术
间二烷胺基苯酚是重要的精细化工中间体，如间二甲胺基苯酚是重症肌无力治疗药新斯的明的关键中间体，间二乙胺基苯酚是香豆素类荧光增白剂SWN、分散荧光黄8GFF(分散黄82)、分散荧光红2GL(分散红277)等的关键原料，间二烷胺基苯酚是荧烷类热敏、压敏染料中间体4-二丁胺基-2-羟基-2'-羧基二苯酮的关键原料。
目前公开的间二烷胺基苯酚的合成路线，主要有以下几种：
(1)间氨基苯酚与卤代烃、硫酸酯等的直接烷基化，如王聪等(应用化工，2013,42(3):467-469,474)报道了间氨基苯酚在以碳酸钠为碱的条件下与硫酸二乙酯反应制备间二乙胺基苯酚的工艺，吴巧英(南京理工大学硕士学位论文，2008.6)报道了间氨基苯酚与正溴丁烷/氧化镁反应合成间二烷胺基苯酚的工艺。但间氨基苯酚价格昂贵，该工艺路线整体经济性差。
(2)间氨基苯甲醚经烷基化、脱甲基，如王华等(浙江化工，2015,46(3),41-43)报道间氨基苯甲醚与硫酸二甲酯反应生成3-甲氧基N,N-二甲基苯胺，再在三氯化铝或氢溴酸作用下脱去醚甲基得到间二甲胺基苯酚，但原料价格昂贵，污染严重，三废治理成本高。
(3)间苯二酚与二甲胺在催化剂存在和高温高压下反应(CN102924304A)，它的温度压力高，二甲胺本身是气体，使得压力很高，设备要求高，带来安全隐患，操作复杂；高温下相转移催化剂苄基三甲基氯化铵(TEBA)容易分解以及与二甲胺发生烷基化反应失活处理成本高；反应中原料和产物的活性类似，产物可以与另一分子二甲胺发生反应生成双取代物，会降低选择性。
(4)二烷基苯胺经磺化、碱熔、酸化得到，该法反应条件苛刻，设备要求高，三废污染严重，并且收率较低。
(5)间二烷胺基酰基苯胺在硫酸水溶液中水解得到含间二烷胺基苯胺的硫酸水溶液，经重氮化反应，重氮盐的水解反应，得到产物间二烷胺基苯酚(CN109134281A、CN109020827A)。重氮化反应过程中不稳定，后处理较复杂，有一定环境污染。
由此可见，目前间二烷胺基苯酚的生产工艺普遍存在成本高、收率低、反应条件苛刻、安全性差、三废严重等缺点。因此开发成本低、操作简单、三废少、产品纯度高的间二烷胺基苯酚合成工艺具有重要的价值。
发明内容
为了克服现有间二烷胺基苯酚合成技术中存在的成本高、三废严重、杂质多、质量差等缺点，本发明提出了一种间二烷胺基苯酚的制备方法。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
胺化反应：惰性气体保护下，在碱存在的溶剂中，以一价铜作催化剂，双齿叔胺作配体，双(3-卤代苯氧基)缩甲醛与仲胺在耐压设备中，150℃～180℃条件下反应16～20h，发生芳环上的取代反应，生成相应的芳胺衍生物，再经稀酸水解得到产物间二烷胺基苯酚，反应式如下：
在上述反应中，R1、R2选自C1至C6的烷基，可以相同或者不同；
所述胺化后的酸水解，加入一定浓度的酸搅拌旋干即可，也可在胺化结束后不进行分离，直接加入稀酸搅拌，“一锅煮”式进行两步反应；
碱选自碱金属碳酸盐、氢氧化物、C1-C4烷氧化物中的任意一种或多种。
进一步的，在所述胺化反应中，双(3-卤代苯氧基)缩甲醛中，卤素选自氯、溴或碘，一价铜选自CuCl、Cu2O、CuBr、CuI。
进一步的，双(3-卤代苯氧基)缩甲醛参考文献方法合成，反应式为：
进一步的，缩醛、胺、碱、一价铜、双齿叔胺配体的物质的量之比为1.0:2.0～2.5:2.0～2.5:0.2～0.5:0.2～0.7。
进一步的，水解用稀酸溶液的质量浓度为5％～25.0％，稀酸可以为稀盐酸、稀硫酸或稀醋酸。
进一步的，在所述胺化反应中，惰性气体选择氩气、氮气或氦气。
进一步的，水解用稀酸加入量为调节pH值到6～7。
进一步的，在所述胺化反应中，水解反应几乎在所有溶剂中都能反应，故而不加限制，例如溶剂可以选择为酰胺类溶剂或砜、亚砜类等。
与现有技术相比，本发明取得了如下有益效果：
(1)本发明使用价格更加低廉的原料代替传统工艺上的间氨基苯酚，成本大大降低，工业化前景更加广阔；在胺化中，采用廉价的Cu盐代替本领域文献报道的Pd/C或者Pd催化剂，使得该工艺技术具有较高工业价值。
(2)本发明的原料价廉易得，合成方法通过常规的胺化和水解，所用的催化剂量低且价廉，工艺安全、环保，收率高，操作简单，因此所得间二烷胺基苯酚成本较低。
(3)可以方便地以“一锅煮”方式进行后处理，降低了物耗，减少了三废排放。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步描述：
以下实施例所用原料等均为工业级产品，未经进一步纯化。含量测定使用高效液相色谱(HPLC)归一化法。
实施例1间二乙胺基苯酚的合成
氮气保护下，将缩醛1(1.34g,5.0mmol)、二乙胺2(0.73g,10mmol)、Cu2O(0.143g,1mmol)、t-BuOK(1.12g,10mmol)、联吡啶(0.156g,1mmol)、二甲基亚砜20mL加入到反应釜中，160～180℃反应18小时，取样用GC检测反应终点，冷却，过滤，乙酸乙酯和水萃取，干燥，得纯品3，将纯品3加入到15％稀硫酸(5mL)中搅拌至完全水解(TLC监控)，然后用10％碳酸钠溶液调节pH值至6～7，析出灰白色固体，过滤得目标产物间二乙胺基苯酚，两步总收率85.2％，纯度98.1％，产物结构表征：H NMR，ESI-MS(见表9和表10)。
实施例2
参照实施例1的方法，其他实验条件保持不变，改变一价铜、配体的种类及用量，考察对反应结果的影响，如表1所示：
表1一价铜、配体的种类及其用量对产物间二烷胺基苯酚收率的影响
实施例3
参照实施例1的方法，选取一价铜为Cu2O，配体为2,2’-联吡啶，一价铜与配体物质的量之比为1:1.0，其他实验条件保持不变。改变缩醛1与一价铜Cu2O的物质的量之比制备间二烷胺基苯酚，结果如表2所示：
表2缩醛1与氧化亚铜物质的量之比对间二烷胺基苯酚收率的影响
实施例4
参照实施例1的方法，其他实验条件保持不变，改变缩醛1与二乙胺2的物质的量之比制备间二烷胺基苯酚，结果如表3所示：
表3缩醛1与二乙胺2的物质的量之比对间二烷胺基苯酚收率的影响
实施例5
参照实施例1的方法，其他实验条件保持不变，只改变碱的种类制备间二烷胺基苯酚，结果如表4所示：
表4碱的种类对间二烷胺基苯酚收率的影响
注：从表4的研究发现，当碱使用t-BuOK时，可获得最高收率。
实施例6
参照实施例1的方法，选取碱为t-BuOK，其他实验条件保持不变，改变原料1缩醛与碱的物质的量之比制备间二烷胺基苯酚，结果如表5所示：
表5缩醛1与碱的物质的量之比对产物间二烷胺基苯酚收率的影响
注：当原料1缩醛与碱t-BuOK的物质的量之比为1:2.0时，获得较高收率，并开始趋于平稳。但为了节省物料，选择原料1缩醛与碱t-BuOK的物质的量之比为1:2.0为最优比。
实施例7
参照实施例1的方法，保持其它参数不变，改变溶剂制备间二烷胺基苯酚，结果如表6所示：
表6溶剂种类对间二烷胺基苯酚收率的影响
注：从表6的研究可以发现，当溶剂为DMSO时，可获得最高收率。
参照实施例1的方法，保持其它参数不变，改变温度制备间二烷胺基苯酚，结果如表7所示：
表7温度对产物间二烷胺基苯酚收率的影响
注：从表7的研究可以发现，当温度为150～180℃时，可获得较高收率。
实施例9
参照实施例1的方法，保持其它参数不变，改变二(3-卤代苯氧基)缩甲醛上的卤素制备间二烷胺基苯酚，结果如表8所示：
表8卤素种类对产物间二烷胺基苯酚收率的影响
注：从表8的研究可以发现，当卤素为Br和I时，收率较高，但是相应的溴代物或碘代物价格昂贵，且分子量大，因此，优选价格低廉的间氯苯酚。
实施例10
参照实施例1的方法，保持其它参数不变，拓展胺的种类，结果如表9表10所示：
表9胺的种类对产物间二烷胺基苯酚收率的影响
表10间二烷胺基苯酚1H NMR图谱数据
实施例11
参照实施例1的方法，保持其它参数不变，改变水解用酸种类及浓度制备间二烷胺基苯酚，结果如表11所示：
表11水解用酸种类及浓度对产物间二烷胺基苯酚收率的影响
注：从表11的研究可以发现，水解用酸的种类及浓度对制备间二烷胺基苯影响不大。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种间二烷胺基苯酚的制备方法，其特征为：包括下列步骤：
惰性气体保护下，在碱存在的溶剂中，以一价铜作催化剂，双齿叔胺作配体，双(3-卤代苯氧基)缩甲醛与仲胺在耐压设备中，150℃～180℃条件下反应16～20h，发生芳环上的取代反应，生成相应的芳胺衍生物，再经稀酸水解得到产物间二烷胺基苯酚，反应式如下：
在上述反应中，R1、R2选自C1至C6的烷基
碱选自碱金属碳酸盐、氢氧化物、C1-C4烷氧化物中的任意一种或多种。
2.根据权利要求1所述的间二烷胺基苯酚的制备方法，其特征为：所述双(3-卤代苯氧基)缩甲醛中，卤素选自氯、溴或碘，一价铜选自CuCl、Cu2O、CuBr、CuI，双(3-卤代苯氧基)缩甲醛、仲胺、碱、一价铜、双齿叔胺的物质的量之比为1.0:2.0～2.5:2.0～2.5:0.2～0.5:0.2～0.7。
3.根据权利要求1所述的间二烷胺基苯酚的制备方法，其特征为：所述稀酸为稀盐酸、稀硫酸或稀醋酸，质量浓度为5％～25.0％，稀酸加入量为调节pH值到6～7。
4.根据权利要求1所述的间二烷胺基苯酚的制备方法，其特征为：惰性气体选择氩气、氮气或氦气。
5.根据权利要求1所述的间二烷胺基苯酚的制备方法，其特征为：溶剂选择为酰胺类溶剂或砜、亚砜类溶剂。
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