专利名称：一种对n-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法
技术领域：
本发明属于有机化学的合成领域，具体是指一种对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法。
背景技术：
对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备过程中最关键步骤是对氨基苯甲醛的纯化。现有 技术中一般采用萃取浓缩的工艺对氨基苯甲醛进行分离纯化，这样极易导致分子间的缩 聚。同时目前市售的对氨基苯甲醛自缩聚现象非常严重，大部分为不溶于水的黄褐色缩聚 物。用纯度不高的对氨基苯甲醛制备对N-羟甲基氨基苯甲醛，不仅会导致收率过低，而且 杂质也会较多，分离纯化困难。
发明内容
本发明的目的是提供一种收率较高，并且容易分离纯化的对N-羟甲基氨基苯甲 醛制备方法。一种对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其步骤包括1)将摩尔份数为1份的固体Na2S和摩尔份数为3_5份的固体NaOH投入到摩尔份 数为200-300份的水中，加热使固体全部溶解，再加入摩尔份数为6-20份升华硫，加热至沸 腾回流反应完成后得到Na2Sx溶液。2)向含有摩尔份数为3-8份对硝基甲苯的乙醇溶液中加入催化量的N，N- 二甲基 甲酰胺，然后在加热至回流下将Na2Sx溶液滴加到上述对硝基甲苯的乙醇溶液中，继续保 持加热回流反应；反应完毕后进行水蒸气蒸馏至沉淀不再溶解，滤掉不溶物，再将澄清溶液 冷却后析出的晶体即为对氨基苯甲醛。3)将摩尔份数为1份的对氨基苯甲醛在热水中溶解，再向溶液中加入摩尔份数为 1-1. 5份的固体多聚甲醛，加热至回流反应，反应完成后将析出的淡黄色针状晶体过滤、干 燥收集即得到对N-羟甲基氨基苯甲醛。所述Na2Sx溶液中的χ为2-6。步骤1)中的加热溶解温度为50_80°C。步骤1)中的加热回流温度为100°C，时间为20-40分钟。步骤2)中的加热回流温度为80°C，反应2-6小时。步骤3)中的加热回流温度为100°C，反应30-60分钟。步骤2)中的对硝基甲苯的乙醇溶液浓度为2mol/L。步骤3)中的固体多聚甲醛在10-15分钟内分次加入。步骤2)中的队^二甲基甲酰胺加入量为0.1-11^。N-羟甲基化合物中的羟基具有化学活性，它能与蛋白质中的游离氨基发生交联， 提高明胶的熔点，作为明胶坚膜剂使用。N-羟甲基化合物还能发生酯交换反应，较大幅度提 高感光材料药膜机械强度。由于对N-羟甲基氨基苯甲醛含有醛基、胺基及羟基的多个活性基团，可以发生多种类型的有机化学反应，因此它还是一种良好的医药中间体。本发明中制备对N-羟甲基氨基苯甲醛的方法中，使Na2Sx与对硝基甲苯温和反应， 降低了对氨基苯甲醛的自缩聚，并且可以从溶剂中析出纯的对氨基苯甲醛直接进行下一步 反应，提高了对氨基苯甲醛的产量和质量，进而提高了对N-羟甲基氨基苯甲醛的收率，使 对N-羟甲基氨基苯甲醛的分离纯化也仅需结晶即可得到，粗产品即可达到工业纯的要求。 而且用本发明的制备方法得到的对N-羟甲基氨基苯甲醛晶形好，容易收集保存。同时对硝 基甲苯原料也较对氨基苯甲醛更加便宜，因此也降低了生产成本。
具体实施例方式以下通过具体实施例来进一步说明本发明
实施例1将Na2S ·9Η20 (九水硫化钠)6g即0. 025mol以及NaOH (氢氧化钠)4g即0. Imol溶 于90mL水即5. Omol中，加热到50°C使固体全部溶解，再加入4. 8g即0. 15mol升华硫加热 至沸腾反应20min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为2. 33。 将13. 7g即0. Imol对硝基甲苯溶于50mL工业乙醇中，加入0. 3mL的DMF (N，N-二甲基甲酰 胺)为催化剂，加热至80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯的乙醇溶 液中，在1.5h内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应3. 5h。反应完毕后进行水蒸气蒸馏 3h，趁热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得到对氨 基苯甲醛为9. 9g即0. 082mol，收率为81.8%。将制备的对氨基苯甲醛9. 9g即0. 082mol溶 于400mL热水中，在IOmin内分批加入研碎的多聚甲醛粉末2. 5g即0. 082mol，然后在100°C 回流反应30min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基苯甲醛11. 3g 即 0. 075mol，收率为 91. 3%0实施例2将Na2S ·9Η20 (九水硫化钠)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH (氢氧化钠)3g 即 0. 075mol 溶于135mL水即7. 5mol中，加热到80°C使固体全部溶解，再加入6. 4g即0. 2mol升华硫加 热至沸腾反应40min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为3. 6。 将13. 7g即0. Imol对硝基甲苯溶于50mL工业乙醇中，加入0. 5mL的DMF (N，N-二甲基甲酰 胺)为催化剂，加热80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯的乙醇溶液 中，在1.5h内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应2h。反应完毕后进行水蒸气蒸馏6h，趁 热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得到对氨基苯 甲醛为10. 3g即0. 085mol，收率为85. 1 %。将制备的对氨基苯甲醛10. 3g即0. 085mol溶于 400mL热水中，在15min内分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 63g即0. 121mol，然后在100°C 回流反应60min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基苯甲醛12. Ig 即 0. 08mol，收率为 94. 3%。实施例3将Na2S ·9Η20(九水硫化钠)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氢氧化钠)5g 即 0. 125mol 溶于120mL水即6. 67mol中，加热到60°C使固体全部溶解，再加入12. Og即0. 375mol升华 硫加热至沸腾反应30min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为 4. 57。将13. 7g即0. Imol对硝基甲苯溶于50mL工业乙醇中，加入0. 5mL的DMF(N, N- 二甲基甲酰胺)为催化剂，加热至80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯 的乙醇溶液中，在1.5h内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应6h。反应完毕后进行水蒸 气蒸馏3h，趁热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得 到对氨基苯甲醛为10. 6g即0.088mol，收率为87.6%。将制备的对氨基苯甲醛10. 6g即 0. 088mol溶于500mL热水中，在12min内分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 3g即0. Ilmol, 然后在100°C回流反应40min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基 苯甲醛12. 7g即0. 084mol，收率为95. 6%。实施例4
将Na2S ·9Η20(九水硫化钠)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氢氧化钠)5g 即 0. 125mol 溶于120mL水即6. 67mol中，加热到60°C使固体全部溶解，再加入6. 4g即0. 2mol升华硫加 热至沸腾反应30min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为2. 57。 将13. 7g即0. Imol对硝基甲苯溶于50mL工业乙醇中，加入0. 4mL的DMF (N，N-二甲基甲酰 胺)为催化剂，加热至80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯的乙醇溶 液中，在2. 5h内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应3h。反应完毕后进行水蒸气蒸馏3h， 趁热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得到对氨基 苯甲醛为10. 3g即0. 085mol，收率为85. 1 %。将制备的对氨基苯甲醛10. 3g即0. 085mol溶 于500mL热水中，在15min内分批加入研碎的多聚甲醛粉末2. 8g即0. 093mol，然后在100°C 回流反应60min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基苯甲醛11. Sg 即 0. 078mol，收率为 91. 9% 实施例5将Na2S · 9H20 (九水硫化钠)6g即0. 025mol以及NaOH (氢氧化钠)4g即0. IOmol 溶于120mL水即6. 67mol中，加热到60°C使固体全部溶解，再加入8. Og即0. 25mol升华硫加 热至沸腾反应30min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为3. 67。 将13. 7g即0. Imol对硝基甲苯溶于50mL工业乙醇中，加入0. 5mL的DMF (N，N-二甲基甲酰 胺)为催化剂，加热80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯的乙醇溶液 中，在Ih内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应4h。反应完毕后进行水蒸气蒸馏3h，趁热 过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得到对氨基苯甲 醛为10. 6g即0. 088mol，收率为87. 6%。将制备的对氨基苯甲醛10. 6g即0. 088mol溶于 500mL热水中，在IOmin内分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 4g即0. 113mol，然后在100°C回 流反应50min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基苯甲醛12. 4g即 0. 082mol，收率为 93. 3%0实施例6将Na2S ·9Η20(九水硫化钠)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氢氧化钠)5g 即 0. 125mol 溶于120mL水即6. 67mol中，加热到60°C使固体全部溶解，再加入16g即0. 5mol升华硫加 热至沸腾反应30min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为6。将 20. 6g即0. 15mol对硝基甲苯溶于75mL工业乙醇中，加入0. 5mL的DMF(N，N-二甲基甲酰 胺)为催化剂，加热至80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯的乙醇溶 液中，在Ih内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应4h。反应完毕后进行水蒸气蒸馏3h，趁 热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得到对氨基苯甲醛为15. 25g即0. 126mol，收率为84. 0%。将制备的对氨基苯甲醛15. 25g即0.126mol溶 于400mL热水中，在12min内分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 9g即0. 13mol，然后在100°C 回流反应50min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基苯甲醛18. Ig 即 0. 12mol，收率为 95. 2%。实施例7将Na2S ·9Η20(九水硫化钠)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氢氧化钠)5g 即 0. 125mol 溶于120mL水即6. 67mol中，加热到60°C使固体全部溶解，再加入4. 8g即0. 15mol升华硫 加热至沸腾反应30min，制备成Na2Sx (多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为2。 将10. 3g即0. 075mol对硝基甲苯溶于40mL工业乙醇中，加入0. ImL的DMF (N，N-二甲基甲 酰胺)为催化剂，加热至80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯的乙醇 溶液中，在Ih内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应4h。反应完毕后进行水蒸气蒸馏3h， 趁热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后得到对氨基 苯甲醛为7. 38g即0. 061mol，收率为81.3%。将制备的对氨基苯甲醛7. 38g即0. 06Imol溶 于300mL热水中，在IOmin内分批加入研碎的多聚甲醛粉末2. 7g即0. 09mol，然后在100°C 回流反应30min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基苯甲醛8. 3g 即 0. 055mol，收率为 90. 2% 0实施例8将Na2S · 9H20 (九水硫化钠)6g即0. 025mol以及NaOH(氢氧化钠)4g即0. Imol 溶于90mL水即5. Omol中，加热到50°C使固体全部溶解，再加入4. 8g即0. 15mol升华硫 加热至沸腾反应20min，制备成Na2Sx(多硫化钠)溶液，其中根据元素守恒可以算出X为 2. 33。将27. 4g即0. 2mol对硝基甲苯溶于IOOmL工业乙醇中，加入1. OmL的DMF(N，N- 二 甲基甲酰胺)为催化剂，加热至80°C回流后，再将上述制备的Na2Sx溶液滴加到对硝基甲苯 的乙醇溶液中，在1.5h内滴加完毕。滴加完毕后继续回流反应3. 5h。反应完毕后进行水 蒸气蒸馏3h，趁热过滤掉不溶物，将澄清溶液冷却后，析出晶体对氨基苯甲醛，抽滤，阴干后 得到对氨基苯甲醛为18. 6g即0. 154mol，收率为76. 8%。将制备的对氨基苯甲醛18. 6g即 0. 154mol溶于500mL热水中，在15min内分批加入研碎的多聚甲醛粉末6. 9g即0. 23mol, 然后在100°C回流反应60min后，析出淡黄色针状晶体，抽滤并烘干，得到对N-羟甲基氨基 苯甲醛20. 4g即0. 135mol，收率为87. 7%。
权利要求
一种对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其步骤包括1)将摩尔份数为1份的固体Na2S和摩尔份数为3-5份的固体NaOH投入到摩尔份数为200-300份的水中，加热使固体全部溶解，再加入摩尔份数为6-20份升华硫，加热至沸腾回流反应完成后得到Na2Sx溶液；2)向含有摩尔份数为3-8份对硝基甲苯的乙醇溶液中加入催化量的N，N-二甲基甲酰胺，然后在加热至回流下将Na2Sx溶液滴加到上述对硝基甲苯的乙醇溶液中，继续保持加热回流反应；反应完毕后进行水蒸气蒸馏至沉淀不再溶解，滤掉不溶物，再将澄清溶液冷却后析出的晶体即为对氨基苯甲醛；3)将摩尔份数为1份的对氨基苯甲醛在热水中溶解，再向溶液中加入摩尔份数为1-1.5份的固体多聚甲醛，加热至回流反应，反应完成后将析出的淡黄色针状晶体过滤、干燥收集即得到对N-羟甲基氨基苯甲醛。
2.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于所述Na2Sx 溶液中的χ为2-6。
3.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤1)中 的加热溶解温度为50-80°C。
4.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤1)中 的加热回流温度为100°C，时间为20-40分钟。
5.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤2)中 的加热回流温度为80°C，反应2-6小时。
6.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤3)中 的加热回流温度为100°C，反应30-60分钟。
7.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤2)中 的对硝基甲苯的乙醇溶液浓度为2mol/L。
8.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤3)中 的固体多聚甲醛在10-15分钟内分次加入。
9.根据权利要求1所述的对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其特征在于步骤2)中 的N，N- 二甲基甲酰胺加入量为0. 1-lmL。
全文摘要
一种对N-羟甲基氨基苯甲醛的制备方法，其步骤包括将Na2S和NaOH投入水中，加热溶解后加入升华硫，加热煮沸得到Na2Sx溶液。向对硝基甲苯的乙醇溶液中加入催化量的DMF，然后在加热回流下将Na2Sx溶液滴加进乙醇溶液中，保持加热回流；进行水蒸气蒸馏，过滤，溶液冷却后析出的晶体即为对氨基苯甲醛。将对氨基苯甲醛在热水中溶解后加入多聚甲醛，加热反应后，将析出的晶体过滤、干燥收集即得到对N-羟甲基氨基苯甲醛。本发明降低了对氨基苯甲醛的自缩聚，析出纯的对氨基苯甲醛直接进行下一步反应，提高了对N-羟甲基氨基苯甲醛的收率，使它的分离纯化简单。而且用本发明制备的对N-羟甲基氨基苯甲醛晶形好，容易收集保存。同时本发明原料便宜，降低了生产成本。
文档编号C07C223/06GK101817756SQ20101015444
公开日2010年9月1日 申请日期2010年4月20日 优先权日2010年4月20日
发明者安港, 胡泉源 申请人:湖北大学