专利名称：一种n-烷基-n-氰乙基芳胺的合成方法
技术领域：
本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种以N-烷基芳胺和丙烯腈为原料合成N-烷基-N-氰乙基芳胺的方法。
背景技术：
N-烷基-N-氰乙基芳胺作为芳胺的重要衍生物，是常用的有机原料和有机反应中间体，广泛应用于染料、抗氧化剂、有机颜料、农药、纺织印染助剂、香料、感光化学品等方面，如N-乙基-N-氰乙基间甲苯胺用作分散65、88、 153、 159等染料中间体。虽然已知N-烷基-N-氰乙基芳胺有此广泛的用途，但目前合成该物质的方法并不是太理想，如工业上通常使用的方法是以Cu(AC)2-HAc为催化剂，对苯二酚为阻聚剂合成N-烷基-N-氰乙基芳胺，该工艺虽然可以工业化生产，但是存在反应条件苛刻，反应温度较高，压力大，对设备要求高等不足。也有采用HAc-HCl和某种催化剂构成的三元催化体系的，但是该工艺所需催化剂的总量高达总原料的30%以上，资源浪费多，成本高，工艺过程也比较复杂。面对N-烷基-N-氰乙基芳胺的广泛用途和不太理想的工艺条件，改进其合成方法势在必行，意义重大。
发明内容
本发明的目的旨在克服上述缺点，提供一种以N-烷基芳胺和丙烯腈为原料合成N-烷基-N-氰乙基芳胺的方法，该方法反应条件温和，操作过程简单，且目标产物纯度高。
为达到上述目的，本发明采取的技术方案是以N-烷基芳胺和丙烯腈为原料，在反应器中，再加入催化剂和阻聚剂，以2 5°C /min的升温速率，搅拌加热至60 120°C，反应3 10小时，冷却至0 50°C，并静置分层，放掉下层水相，用与物料相当的水量洗涤上层有机相，分离，真空脱水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，其中各组分所占质量份数为N-烷基芳胺100份、丙烯腈140 180份、催化剂15 30份、阻聚剂1 5份。
上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于该方法还包括有机酸和水，其中有机酸为17 36份，水12 25份。 上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于所述的N-烷基芳胺为N-乙基间甲苯胺J-乙基苯胺或N-甲基苯胺。 上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、2-叔丁基对苯二酚或2， 5- 二叔丁基对苯二酚。 上述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于所述的催化剂为金属氯化物。 与现有技术相比，本发明反应条件温和，成本低，操作流程简单，对设备要求低，投资少且目标产物纯度高。
具体实施例方式
下面结合实施例进一步阐明本发明的内容，但本发明的内容不仅仅局限于下面的实施例。在下面实施例的阐述中，反应混合物组成用气相色谱分析。
实施例l: 在烧瓶中分别加入N-乙基间甲苯胺100份、丙烯腈140份、对苯二酚2份、氯化锌15份、醋酸17份和水25份，以2°C /min的升温速率，搅拌加热至99°C，回流反应5小时，反应结束后，冷却至25t:，并静置分层，放掉下层水相，用300份水洗涤有机相，洗涤后的有机相在压力10. 6 12kPa下蒸馏脱水，即得N-乙基-N-氰乙基间甲苯胺，经气相色谱分析其重量含量为94. 25%。
实施例2: 在烧瓶中分别加入N-乙基间甲苯胺100份、丙烯腈145份、对苯醌2份、氯化镁19份、醋酸20份和水25份，以3°C /min的升温速率，搅拌加热至99°C，回流反应5小时，反应结束后，冷却至25 °C ，并静置分层，放掉下层水相，用307份水洗涤有机相，洗涤后的有机相在压力10. 6 12kPa下蒸馏脱水，即得N-乙基-N-氰乙基间甲苯胺，经气相色谱分析其重量含量为95. 71%。
实施例3: 在烧瓶中分别加入N-乙基苯胺100份、丙烯腈155份、2-叔丁基对苯二酚4份、氯化锌22份、醋酸25份和水16份，以3°C /min的升温速率，搅拌加热至90°C ，回流反应7小时，反应结束后，冷却至2(TC，并静置分层，放掉下层水相，用320份水洗涤有机相，洗涤后的有机相在压力10. 6 12kPa下蒸馏脱水，即得N-乙基-N-氰乙基苯胺，经气相色谱分析其重量含量为97. 39%。
实施例4: 在烧瓶中分别加入N-乙基苯胺100份、丙烯腈160份、2-叔丁基对苯二酚4份、氯化铜27份、醋酸27份和水16份，以3°C /min的升温速率，搅拌加热至95°C ，回流反应7小时，反应结束后，冷却至2(TC，并静置分层，放掉下层水相，用330份水洗涤有机相，洗涤后的有机相在压力10. 6 12kPa下蒸馏脱水，即得N-乙基-N-氰乙基苯胺，经气相色谱分析其重量含量为96. 37%。
实施例5: 在烧瓶中分别加入N-甲基苯胺100份、丙烯腈160份、2_叔丁基对苯二酚4份、氯化铜30份、甲酸36份和水25份，以4°C /min的升温速率，搅拌加热至95°C ，回流反应6小时，反应结束后，冷却至2(TC，并静置分层，放掉下层水相，用350份水洗涤有机相，洗涤后的有机相在压力10. 6 12kPa下蒸馏脱水，即得N-甲基-N-氰乙基苯胺，经气相色谱分析其重量含量为88. 65%。
实施例6: 在烧瓶中分别加入N- 丁基苯胺100份、丙烯腈160份、2_叔丁基对苯二酚2份、氯化铜30份、甲酸35份和水20份，以4°C /min的升温速率，搅拌加热至ll(TC，回流反应6小时，反应结束后，冷却至20°C ，并静置分层，放掉下层水相，用400份水洗涤有机相，洗涤后的有机相在压力10. 6 12kPa下蒸馏脱水，即得N- 丁基-N-氰乙基苯胺，经气相色谱分析其重量含量为84. 18%。
权利要求
一种N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于该方法包括如下步骤在反应器中，加入N-烷基芳胺、丙烯腈、催化剂和阻聚剂，以2～5℃/min的升温速率，搅拌加热至60～120℃，反应3～10小时后，冷却至0～50℃，并静置分层，放掉下层水相，用与物料相当的水量洗涤上层有机相，分离，真空脱水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，其中各组分所占质量份数为N-烷基芳胺100份、丙烯腈140～180份、催化剂15～30份、阻聚剂1～5份。
2. 根据权利要求1所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征在于它还包括有机酸17 36份和水12 25份。
3. 根据权利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特征在于所述的N-烷基芳胺为N-乙基间甲苯胺、N-乙基苯胺或N-甲基苯胺。
4. 根据权利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特征在于所述的阻聚剂为对苯二酚、对苯醌、2-叔丁基对苯二酚或2， 5- 二叔丁基对苯二酚。
5. 根据权利要求1或2所述的N-烷基-N-氰乙基芳胺合成方法，其特征在于所述的催化剂为金属氯化物。
全文摘要
本发明公开了一种N-烷基-N-氰乙基芳胺的合成方法，其特征是在反应器中，加入N-烷基芳胺、丙烯腈、催化剂和阻聚剂，以2～5℃/min的升温速率，搅拌加热至60～120℃，反应3～10小时，冷却并静置，用与物料相当的水洗涤有机相，分离，真空脱水得N-烷基-N-氰乙基芳胺，各组分所占质量份数为N-烷基芳胺100份、丙烯腈140～180份、催化剂15～30份、阻聚剂1～5份。该方法还包括有机酸17～36份和12～25份水。该方法反应条件温和，操作过程简单，对设备要求低，投资少，且目标产物纯度高。
文档编号C07C253/30GK101786965SQ20101011964
公开日2010年7月28日 申请日期2010年3月3日 优先权日2010年3月3日
发明者冯志武, 李新玉, 段占怀, 游智博, 王宪花, 贺芬霞 申请人:太原化学工业集团技术中心