CN116947645A - 一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，属于有机合成领域。本发明通过将甲醛和氨按8mol：8mol的比例在醇类溶液中充分反应后，在合适的温度下，投入3mol的卤代烃充分反应，再经一系列后处理，能得到纯度较高的目标产物伯胺。该方法和经典有机人名反应Delépine合成法相比，原料用量较少、副产物缩醛及无机氨的产出量较少、合成工艺更简单、并且目标产物收率普遍能达到80%以上，因此是一种低碳环保的绿色合成方法，是Delépine合成法的应用和拓展。

Description

一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法。
背景技术
众所周知胺类化合物的合成方法非常多，其中以卤代烃为主原料最常见的方法有：Gabriel合成法和Delépine合成法，还有就是直接和大大过量的氨反应而得到目标产物的方法。
Gabriel合成法：此法需用到DMF等极性溶剂、邻苯二甲酰亚胺钾盐、水合肼等作为主要原料，原料的市场价格较高，导致产物的成本居高不下，并且工艺过程相对较复杂，产物的分离提纯也相对较麻烦。
Delépine合成法：此法是在氯仿等溶剂中卤代烃和1-1.1倍量的六次甲基四胺反应生成季铵盐，分离除去去溶剂氯仿后，季铵盐在12倍于卤代烃量以上的甲醇(或乙醇)中,和3倍于卤代烃量以上的酸的作用下，水解生成目标产物的铵盐以及6倍于卤代烃量以上的缩醛和3倍于卤代烃量以上的无机铵盐，分离去缩醛后，经碱调节得到目标产物伯胺，虽然此法的原料成本比Gabriel合成法要低，但在合成的过程中会产生大量的低回收价值的缩醛及无机氨，造成资源的浪费并给环保处理带来压力，并且先在氯仿中反应生成季铵盐，然后又要分离出氯仿，增加了操作工序的复杂性。
反应式如下：
直接和过量的氨反应的方法：因目标产物伯胺极易和原料卤代烃继续反应生成仲胺、叔胺、甚至季铵盐，而使得作为原料的氨必须大大过量，但即便如此，还是会有少量的仲胺及叔胺等副产物生成，造成目标产物伯胺纯度不高，分离困难。此法适宜于伯胺、仲胺、叔胺等均有回收利用价值且能相互分离的胺类合成。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明设计的目的在于提供一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，具体通过以下技术方案加以实现：
一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，该方法包括以下步骤：
1)向配备有搅拌器、温度计、回流冷凝管及滴液漏斗的四口烧瓶中投入甲醛或多聚甲醛以及足量的醇类溶剂，冰水浴冷却及搅拌下滴加入氨水，控制温度在0℃～回流温度的条件下至混合物全部溶解后继续搅拌0～2小时；
2)向四口烧瓶中滴加入卤代烃，搅拌并水浴加热，在20℃～回流温度的温度条件下充分反应0.5～24小时；
3)反应结束后，稍冷，控制0～60℃的温度下，搅拌并滴加入0.9A～1.5A等当量无机酸或有机酸，其中A是指：氨水中所含氨的物质的量-卤代烃的物质的量，必要时加入少量的水，0～60℃的温度条件下搅拌反应0.5～10小时；
4)撤去回流冷凝管，换成蒸馏装置，必要时添加适量的水，直到有机溶剂全部蒸出后停止，再经后处理制得成品伯胺。
进一步，步骤1)中，控制温度优选为15～30℃；醇类溶剂优先选用甲醇或乙醇中的任一种，溶解后继续搅拌的时间优选为20～60分钟。
如以多聚甲醛投料，则应将多聚甲醛物质的量换算成甲醛物质的量。
进一步，各反应物的投料摩尔比为卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨为1.0：1.0～10.0：2.0～10.0，并且氨水所含氨的物质的量≧甲醛物质的量；
醇的投料量应足以使后续步骤2)中滴加完卤代烃后，反应混合物呈溶液状态即可，其实际用量因卤代烃的不同而不同，因其不但作为溶剂，在后续加盐酸水解时，也作为反应物与水解过程中产生的甲醛反应生成缩醛以除去甲醛，所以其用量至少应大于甲醛的物质的量的二倍以上。
进一步，卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨投料摩尔比优选为1.0:2.6～3.2:2.6～3.5，并且氨水所含氨的物质的量≧甲醛的物质的量。
进一步，步骤2)中，滴加入卤代烃后，水浴加热的温度优选为30～65℃；充分反应时间优选为1～12小时。
进一步，步骤3)中，控制合适的温度优选为20～50℃，酸的滴加量优选为1.0A～1.3A，其中A是指：氨水中所含氨的物质的量-卤代烃的物质的量，酸优选无机酸中的盐酸，搅拌反应的时间优选为1-5小时。
加入少量水的目的是为了溶解少量不能全溶的物质，使形成均一的溶液，如加入盐酸后，所有物质能形成均一的溶液，那此时就无需再加水了。
进一步，步骤4)中，蒸馏装置采用常压蒸馏或减压蒸馏，对于一些热稳定性不好的物料可采用减压蒸馏的方法降低温度加以保护；
适量的水是指：加入的水量足以溶解蒸馏后期析出的氯化铵，使能正常地蒸馏出全部的有机溶剂即可。
蒸馏出的溶剂主要是醇和缩醛以及少量的水，经过分离后，可回收大部分的醇，在本发明技术产业化应用时，回收的醇可套用作为下一批次反应的溶剂。
进一步，步骤4)中，后处理采用以下不同的方法，具体为：
方法A：将蒸馏残余物稍冷后，用0.9B～1.5B等当量的碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液调节至强碱性，静置分层，水层用合适的萃取剂萃取后进入环保处理系统，萃取液和油层合并，除去水分后减压精馏，收集合适的馏分即得成品伯胺；
方法B：将蒸馏残余物用冰水冷却结晶，真空抽滤至干后，将所得的结晶用0.9B～1.5B等当量的碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液调节至强碱性，静置分层，水层用合适的萃取剂萃取后进入环保处理系统，萃取液和油层合并，除去水分后减压精馏，收集合适的馏分即得成品伯胺；
方法C：将蒸馏残余物采用方法A或方法B调节至强碱性后，再进行水蒸气蒸馏，馏出液静置分层，水层用合适的萃取剂萃取后进入环保处理系统，萃取液和油层合并，除去水分后减压精馏，收集合适的馏分即得成品伯胺；
上述各方法中，其中B是指：投入的酸的物质的量+卤代烃的物质的量；萃取剂选用醚类物质或苯的同系物或部分卤代烃。
进一步，碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液优选为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；使用量优选为1.0B～1.3B，其中B是指：投入的酸的物质的量+卤代烃的物质的量；
醚类物质优先选用乙醚、丙醚、异丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、苯甲醚中的任一种；苯的同系物优先选用苯、甲苯、二甲苯中的任一种；部分卤代烃优先选用二氯甲烷；
除去水分的方法为：用无机盐干燥后并过滤的方法除去水分,其中，无机盐优先选用无水碳酸钾、无水碳酸钠、无水硫酸钠中的任一种；
或者采用萃取剂和水能形成共沸混合物的特点，加热回流并用分水器分出其中的水分。
本发明的原理如下：
在醇类溶剂中当甲醛(或多聚甲醛，须折算成甲醛的量)和氨比例为1mol：1mol时,会发生如下生成环状物1,3,5-六氢三嗪的反应，这是一个可逆反应。
当氨的量不足，尤其是当甲醛和氨比例为6mol：4mol时,会发生如下生成六次甲基四胺的反应，这也是一个可逆反应。
假如甲醛和氨的起始投料均为：8mol，则溶液中可形成最多8/3mol的环状物1,3,5-六氢三嗪，此时如果投入卤代烃，则发生如下反应：
或用下述的反应式表示为：
当1mol卤代烃发生了反应时，则可反应生成1/3mol的1,3,5-三烃基六氢三嗪，并且会消耗掉1mol氨形成1mol无机卤化铵，使得反应体系中的甲醛和氨的比例变成：7mol：6mol，此时因为氨的量不足，在反应体系中会有形成笼状物六次甲基四胺的倾向。
当2mol卤代烃发生了反应时，则可生成2/3mol1,3,5-三烃基六氢三嗪，并且会消耗掉2mol氨形成2mol无机卤化铵，使得反应体系中的甲醛和氨的比例变成：6mol：4mol，此时刚好可形成1mol六次甲基四胺，这1mol的六次甲基四胺可和1mol的卤代烃形成季铵盐。
因此，当8mol甲醛和8mol氨在醇溶液中溶解反应后，投入3mol卤代烃充分反应，能形成2/3mol1,3,5-三烃基六氢三嗪和1mol上述的N-烃基六次甲基四胺季铵盐。
在酸和醇的作用下水解，1mol上述的季铵盐按照Delépine合成法的原理转变成1mol的目标产物的铵盐及6mol的缩醛及3mol的无机铵盐，2/3mol1,3,5-三烃基六氢三嗪也按照类似的原理转变成2mol的目标产物的铵盐及2mol的缩醛。
所产生的目标产物铵盐经蒸馏分离除去缩醛后，然后再经各种后处理及碱液调节至强碱性，分离提纯就得到了成品伯胺。
RNH2.H++OH-→RNH2+H2O
本发明总的反应步骤可归纳如下：
1、8mol甲醛和8mol氨反应最多生成8/3mol的1,3,5-六氢三嗪，这是一个可逆反应，反应式如下：
2、3mol卤代烃和8/3mol的1,3,5-六氢三嗪反应生成2/3mol的1,3,5-三烃基六氢三嗪和1mol的N-烃基六次甲基四胺季铵盐，此时会副产2mol无机卤化铵，反应式如下：
3、2/3mol的1,3,5-三烃基六氢三嗪在4mol的醇及2mol的酸的作用下水解生成2mol的目标产物的铵盐及2mol的缩醛，反应式如下：
1mol的N-烃基六次甲基四胺季铵盐在12mol的醇及3mol的酸的作用下水解生成1mol的目标产物的铵盐及6mol的缩醛和3mol的无机铵盐，反应式如下：
4、目标产物铵盐用碱液调至强碱性，析出目标产物伯胺，反应式如下：
RNH2.H++OH-→RNH2+H2O
以上是发明人为了说明本发明的原理而采用的较直观浅显的解释，其真正的反应历程可能比这复杂得多，经实验结果证实：当卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨＝3mol：8mol：8mol，目标产物的收率最高，收率普遍能达80％以上，如再按等比例增加甲醛及氨的量，对收率的提升效果不明显，譬如当卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨＝3mol：12mol：12mol时，伯胺的收率没有太大的变化。
因甲醛及氨水的市场价格相对卤代烃要廉价且氨水容易挥发逃逸，在实验中我们稍增加了甲醛及氨水的用量，且保证氨水中所含氨的物质的量≧甲醛的物质的量。
当减少甲醛及氨的投料量时，目标产物也会有生成，但收率会降低，如：当卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨＝1mol：1mol：2mol时，实验收率也能达60％以上，但不如三者比例为3:8:8时更高。在减少甲醛的用量时，氨的量也可减少，但氨量减少的幅度应小于甲醛量减少的幅度，如当卤代烃：甲醛由3:8转变成1:1时，卤代烃：氨水中所含的氨应当由3:8转变成1:2。
本发明还发现芳香基甲基卤、烯丙基型卤代烃、卤甲基相连碳上有重键的部分卤代物能适用本发明的方法，但卤代脂肪烷烃效果不好，实验曾用氯代叔丁烷及1-溴辛烷作主原料，但均未能合成出相应的伯胺。
本发明技术方案和Delépine反应相比较，主要有以下有益效果：
1)原料用量更少，更低碳，降低了产品的原料成本
Delépine反应中，理论上1mol卤代烃和1mol六次甲基四胺反应生成1mol季铵盐，这里1mol六次甲基四胺相当于6mol甲醛和4mol氨，所得的1mol季铵盐在12mol的醇及3mol的酸作用下水解，得到1mol目标产物的铵盐以及6mol的缩醛和3mol的无机铵盐，除去缩醛后，因分离目标产物铵盐和无机铵盐在经济上不划算，而往往是把二者不经分离直接用碱液调节至强碱性，此时会消耗掉4mol以上的碱，然后最多析出1mol目标产物伯胺及3mol无机氨。
本发明中，按卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨＝3:8:8时，理论上8/3mol甲醛和8/3mol氨反应后，继续和1mol卤代烃反应，能得到2/9mol1,3,5-三烃基六氢三嗪及1/3molN-烃基六次甲基四胺季铵盐，二者在16/3mol的醇及5/3mol的酸作用下水解，得到1mol目标产物的铵盐以及8/3mol的缩醛和5/3mol的无机铵盐，除去缩醛后，因分离目标产物铵盐和无机铵盐在经济上会不划算，而往往是把二者不经分离直接用碱液调节至强碱性，此时会消耗掉8/3mol以上的碱，然后最多析出1mol目标产物伯胺及5/3mol无机氨。
表1列出了Delépine合成法和本发明理论上每产生1mol目标产物伯胺需至少消耗的原材料量。
表1
很显然，本发明的原料用量更少，更低碳，产品的原料成本更低廉。
(注：因本发明中的甲醇既作为溶剂又作为反应物，其每一批次的实际用量看起来会比理论用量高许多，但在大生产应用时，回收的甲醇经分离除去缩醛等杂质后可重新套用到下一批次的生产中，这样循环套用会大幅度降低甲醇的实际用量。)
2)副产物缩醛及无机氨的产出量少，环保上更友好，更绿色
从上面的分析中可知：Delépine反应中，理论上每产生1mol的目标产物会产生6mol的缩醛和3mol的无机氨，而本发明每产生1mol的目标产物只产生8/3mol的缩醛和5/3mol的无机氨，缩醛和无机氨都是低回收价值的化合物，而环保处理又会产生不少的费用，因此本发明的合成工艺更绿色，更环保。
表2列出了Delépine合成法和本发明理论上每产生1mol目标产物伯胺所产生副产物缩醛及氨的量。
表2
3)合成工艺更简单
Delépine反应相当于先将甲醛和氨以6：4的摩尔比合成制得六次甲基四胺，因六次甲基四胺在醇类溶剂中的溶解性很差，但在氯仿中的溶解性较好，所以只能将制得的六次甲基四胺溶解在氯仿中再和卤代烃反应，反应完毕又得将氯仿分离干净，然后再在甲醇等醇类溶剂及酸的作用下水解成目标产物铵盐，工艺复杂，操作繁琐。
而本发明直接将甲醛和氨以1:1的摩尔比在甲醇等醇类溶剂中溶解反应后，再继续投入卤代烃充分反应，反应完毕后，冷却至合适的温度，再继续投入盐酸等酸类物质水解成目标产物铵盐，反应始终在同一反应器中进行，工艺简单，操作很轻松。
4)本发明产品收率普遍在80％以上
当反应物料投料比为卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨接近3:8:8时，本发明的收率普遍在80％以上，部分产品收率能达到85％以上，这只是单程收率，是建立在没有回收套用萃取剂等原材物料及减压精馏时所产生的前后馏分的基础上的，如果将萃取剂等原材物料及减压精馏时产生的前后馏分进行回收套用，那收率会更高，超过90％是很有可能的。
综上所述，本发明的创新性很高，所产生的有益效果很明显。本发明中有部分卤代烃和甲醛及氨形成N-烃基六次甲基四胺的季铵盐，其反应的历程按Delépine合成法进行，因此本发明可以看作是Delépine合成法的应用和拓展。
附图说明
图1为实施例1产物苄胺的气相图谱及含量分析；
图2为实施例1产物苄胺的核磁氢谱；
图3为实施例2产物2-氯苄胺的气相图谱及含量分析；
图4为实施例2产物2-氯苄胺的核磁氢谱；
图5为实施例3产物4-氟苄胺的气相图谱及含量分析；
图6为实施例3产物4-氟苄胺的核磁氢谱；
图7为实施例4产物4-叔丁基苄胺的气相图谱及含量分析；
图8为实施例4产物4-叔丁基苄胺的核磁氢谱及苯环区放大图谱；
图9为实施例5产物2,4-二氯苄胺的气相图谱及含量分析；
图10为实施例5产物2,4-二氯苄胺的核磁氢谱；
图11为实施例6产物4-溴苄胺的气相图谱及含量分析；
图12为实施例6产物4-溴苄胺的核磁氢谱；
图13为实施例7产物1-萘甲胺的气相图谱及含量分析；
图14为实施例7产物1-萘甲胺的核磁氢谱。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，以便更好地理解本技术方案。
实施例1
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的500ml四口烧瓶中投入33.63g多聚甲醛(1.12mol)以及310ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入79.77g质量浓度为25.62％的氨水(1.2mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌20分钟，投入50.63g氯苄(0.4mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：58-60℃，搅拌反应6小时后停止，用冷水冷却到室温，投入92g36.5％盐酸(0.92mol)，水浴加热，控制反应温度：44-46℃，反应2小时后，换成常压蒸馏装置，蒸馏除去全部的有机溶剂，搅拌冷却至常温，滴加预先冷却的58g氢氧化钠(1.45mol)和190ml水的溶液，调节到强碱性，静置分层，水层用30ml*3二氯甲烷萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及二氯甲烷萃取液，加热至回流，用分水器分去其中的水后，再常压精馏除去其中的二氯甲烷，减压精馏收集：94-95℃/4.8kPa的馏分共34.53g，经气相色谱(见附图1)检测含量为：99.5％，分析结果见表3，核磁共振谱图(见附图2)分析显示为目标产物苄胺，产物摩尔收率(以氯苄计)为：80.2％。
表3
实施例2：2-氯氯苄合成2-氯苄胺
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的500ml四口烧瓶中投入24.32g多聚甲醛(0.81mol)以及300ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入74.51g质量浓度为19.22％的氨水(0.84mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌20分钟，投入48.3g的2-氯氯苄(0.3mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：58-60℃，搅拌反应6小时后停止，用冷水冷却到室温，投入71.4ml31.0％盐酸(0.7mol)，水浴加热，控制反应温度：40-45℃，反应2小时后，换成常压蒸馏装置，蒸馏除去全部的有机溶剂，停止加热，冷却至室温，搅拌下滴加预先冷却的48.0g氢氧化钠(1.2mol)及72ml水的溶液，调节到强碱性，静置分层，水层用30ml*3苯萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及苯萃取液，加热回流用分水器分去其中的水后，常压精馏除去其中的苯，减压精馏收集：84-86℃/0.9kPa的馏分共34.63g，经气相色谱(见附图3)检测含量为：98.8％，分析结果见表4，核磁共振谱图(见附图4)分析显示为目标产物2-氯苄胺，产物摩尔收率(以2-氯氯苄计)为：80.5％。
表4
实施例3：4-氟氯苄合成4-氟苄胺
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的1000ml四口烧瓶中投入38.44g多聚甲醛(1.28mol)以及400ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入88.3g质量浓度为27.0％的氨水(1.4mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌30分钟，投入57.83g的4-氟氯苄(0.4mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：55-57℃，搅拌反应5小时后停止，用冷水冷却到室温，投入120.0g36.5％盐酸(1.2mol)，水浴加热，控制反应温度：40-45℃，反应4小时后，换成常压蒸馏装置，蒸馏除去全部的有机溶剂，搅拌结晶，用冰水冷却至4℃，抽滤至干，将抽滤得到的结晶转移到500ml三口烧瓶中，加入100ml水，搅拌下滴加预先冷却的76.8g氢氧化钠(1.92mol)及200ml水的溶液，调节到强碱性，静置分层，水层用30ml*3二氯甲烷萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及二氯甲烷萃取液，加热回流用分水器分去其中的水，常压精馏除去其中的二氯甲烷后，减压精馏收集：63-64℃/1.0kPa的馏分共41.53g，经气相色谱(见附图5)检测含量为：100％，分析结果见表5，核磁共振谱图(见附图6)分析显示为目标产物4-氟苄胺，产物摩尔收率(以4-氟氯苄计)为：83.0％。
表5
实施例4：4-叔丁基氯苄合成4-叔丁基苄胺
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的1000ml四口烧瓶中投入33.63g多聚甲醛(1.12mol)以及700ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入88.85g质量浓度为22.1％的氨水(1.153mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌30分钟，投入63.94g4-叔丁基氯苄(0.35mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：59-61℃，搅拌反应7小时后停止，用冷水冷却到室温，投入74.9ml36.5％盐酸(0.8857mol)，水浴加热，控制反应温度：39-41℃，反应3小时后，换成常压蒸馏装置，边蒸馏除去有机溶剂边滴加200ml水，直到全部蒸出其中的有机溶剂，停止加热，冷却至室温后继续用冰水冷却至5℃以下，搅拌结晶3小时，抽滤至干，将滤饼转移至500ml的三口烧瓶中，搅拌下滴加预先冷却的54.4g氢氧化钠(1.36mol)及200ml水的溶液，调节到强碱性，静置分层，水层用50ml*3甲基叔丁基醚萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及甲基叔丁基醚萃取液，加热回流用分水器分去其中的水，常压精馏除去其中的甲基叔丁基醚后，减压精馏收集：92-94℃/0.5kPa的馏分共47.19g，经气相色谱(见附图7)检测含量为：100.0％，分析结果见表6，核磁共振谱图(见附图8)分析显示为目标产物4-叔丁基苄胺，产物摩尔收率(以4-叔丁基氯苄计)为：82.6％。
表6
实施例5：2，4-二氯氯苄合成2，4-二氯苄胺
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的1000ml四口烧瓶中投入27.03g多聚甲醛(0.9mol)以及450ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入74.11g质量浓度为21.74％的氨水(0.9461mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌60分钟，投入58.64g2,4-二氯氯苄(0.3mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：59-61℃，搅拌反应4小时后停止，用冷水冷却到室温，投入78.05g36.5％盐酸(0.7805mol)及50ml水，水浴加热，控制反应温度：40-45℃，反应4小时后，换成常压蒸馏装置，边蒸馏除去有机溶剂边滴加300ml水，直到全部蒸出其中的有机溶剂，停止加热，冷却至室温，搅拌下滴加预先冷却的48.0g氢氧化钠(1.2mol)及100ml水的溶液，调节到强碱性，静置分层，水层用30ml*3二氯甲烷萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及二氯甲烷萃取液，加热回流用分水器分去其中的水，常压精馏除去其中的二氯甲烷后，减压精馏收集：115-117℃/1.2kPa的馏分共45.77g，经气相色谱(见附图9)检测含量为：100％，分析结果见表7，核磁共振谱图(见附图10)分析显示为目标产物2，4-二氯苄胺，产物摩尔收率(以2，4-二氯氯苄计)为：86.7％。
表7
实施例6：4-溴溴苄合成4-溴苄胺
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的1000ml四口烧瓶中投入25.23g多聚甲醛(0.84mol)以及600ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入63.69g质量浓度为24.12％的氨水(0.9021mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌30分钟,投入74.98g的4-溴溴苄(0.3mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：54-56℃，搅拌反应8小时后停止，用冷水冷却到室温，投入69.29g36.5％盐酸(0.6929mol)，水浴加热，控制反应温度：44-46℃，反应2小时后，换成常压蒸馏装置，边蒸馏除去有机溶剂边滴加100ml水，直到全部蒸出其中的有机溶剂，停止加热，冷却至室温，搅拌下滴加预先冷却的44.0g氢氧化钠(1.1mol)及100ml水的溶液，调节到强碱性，水蒸气蒸馏，至馏出液不再浑浊时止，将蒸馏出的水液静置分层，水层用40ml*3二氯甲烷萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及二氯甲烷萃取液，加热回流用分水器分去其中的水，常压精馏除去其中的二氯甲烷后，减压精馏收集：100-102℃/0.5kPa的馏分共48.17g，经气相色谱(见附图11)检测含量为：99.6％，分析结果见表8，核磁共振谱图(见附图12)分析显示为目标产物4-溴苄胺，产物摩尔收率(以4-溴溴苄计)为：86.0％。
表8
实施例7：1-氯甲基萘合成1-萘甲胺
向配备有搅拌器；温度计；回流冷凝管；滴液漏斗的1000ml四口烧瓶中投入26.12g多聚甲醛(0.87mol)以及600ml甲醇，冰水浴冷却，搅拌下投入65.33g质量浓度为24.7％的氨水(约0.9475mol)，控制温度在30℃以下，至混合物全部溶解澄清后，继续搅拌30分钟,投入52.99g的1-氯甲基萘(0.3mol)，升高水浴温度，控制反应温度为：56-58℃，搅拌反应6.5小时后停止，用冷水冷却到室温，投入200ml水及78.96g36.5％盐酸(0.7896mol)，水浴加热，控制反应温度：40-42℃，反应3.5小时后，换成常压蒸馏装置，边蒸馏除去有机溶剂边滴加300ml水，直到全部蒸出其中的有机溶剂止，停止加热，冷却至50℃，搅拌下滴加预先冷却的46.74g氢氧化钠(1.169mol)及100ml水的溶液，调节到强碱性，静置分层，水层用30ml*3二氯甲烷萃取后进入环保系统废弃处理，合并油层及二氯甲烷萃取液，加热回流用分水器分去其中的水，常压精馏除去其中的二氯甲烷后，减压精馏收集：154-157℃/1.5kPa的馏分共39.82g，经气相色谱(见附图13)检测含量为：98.3％，，分析结果见表9，核磁共振谱图(见附图14)分析显示为目标产物1-萘甲胺，产物摩尔收率(以1-氯甲基萘计)为：83.0％。
表9
限于篇幅，本发明不再详举太多的实施例，如：2-甲基氯苄合成2-甲基苄胺、4-甲基氯苄合成4-甲基苄胺、4-氯氯苄合成4-氯苄胺、2-溴溴苄合成2-溴苄胺、2-氟氯苄合成2-氟苄胺、3,4-二氯氯苄合成3,4-二氯苄胺、2,4-二氟氯苄合成2,4-二氟苄胺、2,4-二氟溴苄合成2,4-二氟苄胺、(三氟甲基)氯苄合成(三氟甲基)苄胺、二苯基氯甲烷合成二苯甲胺、4-[2-(二甲基氨基)乙氧基]氯苄合成4-[2-(二甲基氨基)乙氧基]苄胺、4-[2-(二甲基氨基)乙氧基]溴苄合成4-[2-(二甲基氨基)乙氧基]苄胺、2-氯甲基萘合成2-萘甲胺、2-氯-5-氯甲基噻唑合成2-氯-5-氨甲基噻唑、2-氯-5-氯甲基吡啶合成2-氯-5-氨甲基吡啶、氯甲基吡啶合成吡啶甲胺、甲氧基氯苄合成甲氧基苄胺、氯甲基噻吩合成噻吩甲胺等等。凡是以卤代物为原料按本发明的方法或仅仅对本发明稍作变动后合成得到相应伯胺的，均应属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
1）向配备有搅拌器、温度计、回流冷凝管、滴液漏斗的四口烧瓶中投入甲醛或多聚甲醛以及足量的醇类溶剂，冰水浴冷却及搅拌下滴加入氨水，控制温度在0℃～回流温度的条件下至混合物全部溶解后继续搅拌0～2小时；
2）向四口烧瓶中滴加入卤代烃，搅拌并水浴加热，在20℃～回流温度的条件下充分反应0.5～24小时；
3）反应结束后，稍冷，控制0～60℃的温度下，搅拌并滴加入0.9A～1.5A等当量无机酸或有机酸，其中A是指：氨水中所含氨的物质的量-卤代烃的物质的量，必要时加入少量的水，0～60℃的温度条件下搅拌反应0.5～10小时；
4）撤去回流冷凝管，换成蒸馏装置，必要时添加适量的水，直到有机溶剂全部蒸出后停止，再经后处理制得成品伯胺。
2.如权利要求1所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于步骤1）中，控制温度优选为15～30℃；醇类溶剂优先选用甲醇或乙醇中的任一种，溶解后继续搅拌的时间优选为20～60分钟。
3.如权利要求1所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于各反应物的投料摩尔比为卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨为1.0：1.0～10.0：2.0～10.0，并且氨水所含氨的物质的量≧甲醛的物质的量；
醇的投料量应足以使后续步骤2）中滴加完卤代烃后，反应混合物呈溶液状态即可，其实际用量因卤代烃的不同而不同，但至少应大于甲醛的物质的量的二倍以上。
4.如权利要求3所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于所述卤代烃：甲醛：氨水中所含的氨投料摩尔比优选为1.0:2.6～3.2:2.6～3.5，并且氨水所含氨的物质的量≧甲醛的物质的量。
5.如权利要求1所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于步骤2）中，滴加入卤代烃后，水浴加热的温度优选为30～65℃；充分反应时间优选为1～12小时。
6.如权利要求1所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于步骤3）中，控制合适的温度优选为20～50℃，酸的滴加量优选为1.0A～1.3A等当量酸，其中A是指：氨水中所含氨物质的量-卤代烃物质的量，酸优选无机酸中的盐酸，搅拌反应的时间优选为1-5小时。
7.如权利要求1所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于步骤4）中，蒸馏装置采用常压蒸馏或减压蒸馏；适量的水是指：加入的水量足以溶解蒸馏后期析出的氯化铵，使能正常地蒸馏出全部的有机溶剂即可。
8.如权利要求1所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于步骤4）中，后处理采用以下不同的方法，具体为：
方法A：将蒸馏残余物稍冷后，用0.9B～1.5B等当量的的碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液调节至强碱性，静置分层，水层用合适的萃取剂萃取后进入环保处理系统，萃取液和油层合并，除去水分后减压精馏，收集合适的馏分即得成品伯胺；
方法B：将蒸馏残余物用冰水冷却结晶，真空抽滤至干后，将所得的结晶用0.9B～1.5B等当量的碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液调节至强碱性，静置分层，水层用合适的萃取剂萃取后进入环保处理系统，萃取液和油层合并，除去水分后减压精馏，收集合适的馏分即得成品伯胺；
方法C：将蒸馏残余物采用方法A或方法B调节至强碱性后，再进行水蒸气蒸馏，馏出液静置分层，水层用合适的萃取剂萃取后进入环保处理系统，萃取液和油层合并，除去水分后减压精馏，收集合适的馏分即得成品伯胺；
上述各方法中，其中B是指：投入的酸的物质的量+卤代烃的物质的量；萃取剂选用醚类物质或苯的同系物或部分卤代烃。
9.如权利要求8所述的一种低碳环保的以卤代烃为原料合成伯胺的方法，其特征在于碱金属或碱土金属氢氧化物的水溶液优选为氢氧化钠水溶液或氢氧化钾水溶液；使用量优选为1.0B～1.3B，其中B是指：投入的酸的物质的量+卤代烃的物质的量；
醚类物质优先选用乙醚、丙醚、异丙醚、丁醚、甲基叔丁基醚、苯甲醚中的任一种；苯的同系物优先选用苯、甲苯、二甲苯中的任一种；部分卤代烃优先选用二氯甲烷；
除去水分的方法为：用无机盐干燥后并过滤的方法除去水分,其中，无机盐优先选用无水碳酸钾、无水碳酸钠、无水硫酸钠中的任一种；或者采用萃取剂和水能形成共沸混合物的特点，加热回流并用分水器分出其中的水分。
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