专利名称：一种由间二甲苯直接胺化制备2,4-二甲基苯胺的方法
技术领域：
本发明属于有机化工中间体研究与开发技术领域，具体涉及一种由间二甲苯直接 胺化制备2，4-二甲基苯胺的方法。
背景技术：
2，4_ 二甲基苯胺是一种重要的有机中间体，主要应用于农药、医药、染料等工业。 其主要的合成方法是间二甲苯的混酸硝化、铁粉或加氢还原法，该方法会产生大量含硝基 和氨基的废水以及铁泥，环境污染严重。另一种方法是邻甲基苯胺气相烷基化法，该方法存 在催化剂易失活、选择性低、副产物多的缺点。还有一种方法是2，4-二甲基苯酚胺化法，包 括液相和气相两种工艺，但该方法操作条件苛刻反应温度高、操作压力高。由此可见，上述 方法存在着反应步骤多、操作条件苛刻、副产物多和环境污染严重的缺点，因而不符合可持 续发展中绿色化学工业的需求，极有必要加以改进。
发明内容
本发明解决的技术问题提供一种以间二甲苯为原料直接胺化制备2，4_ 二甲基 苯胺的方法，以克服上述现有方法存在的反应步骤多、环境污染严重、副产物多和操作条件 苛刻等缺陷。本发明技术解决方案首先在装有回流冷凝器的反应釜中，加入可溶性钒盐催化 剂和冰醋酸水溶液，在室温下搅拌20 30分钟，然后加入盐酸羟铵和间二甲苯，开启冷凝 水，逐渐升高反应温度至回流，搅拌反应1 6小时，停止反应。将反应后混合物冷却至室 温，加入一定量的30%的NaOH水溶液至pH = 6 7，静置，分离出有机相，常压蒸馏回收未 反应完的间二甲苯，然后减压蒸馏得到2，4-二甲基苯胺。所述间二甲苯与可溶性钒盐的摩尔比为36 1 150 1 ；间二甲苯与盐酸羟铵 的摩尔比为1 1 1 2;冰醋酸水溶液与间二甲苯的体积比为3 1 10 1;冰醋酸 与水的体积比为0.5 1 9 1。所述反应温度50 90°C。所述间二甲苯与可溶性钒盐的摩尔比最好为70 1 100 1。最适宜的反应温度为80 90°C，最佳反应时间为4 6小时。所述可溶性钒盐催化剂是偏钒酸铵或偏钒酸钠。本发明是以盐酸羟胺为氨基源，以可溶性钒盐为催化剂，在醋酸-水介质中直接 胺化制备2，4_ 二甲基苯胺。具有设备简单，操作条件温和，环境污染小、苯胺收率和选择性 较高等优点，实用性强，应用前景好。
具体实施例方式实施例1 在装有回流冷凝器的反应釜中，加入0.076Kg(0.65mol)偏钒酸铵、 54L冰醋酸和6L蒸馏水，在室温恒温搅拌20分钟；然后加入6L(50mol)间二甲苯和5.21Kg(75mol)盐酸羟铵，开启冷凝水，逐渐升温至回流，搅拌反应4小时后，停止反应。 将反应后的混合物冷却至室温，加入一定体积的30% NaOH水溶液至pH = 6 7，静置， 分离出有机相，常压蒸馏回收未反应完的间二甲苯，然后蒸馏得到2，4_ 二甲基苯胺，收率 41. 72%。
实施例2 以0. 076kg偏钒酸铵为催化剂，54L冰醋酸和6L蒸馏水作介质，以6L间 二甲苯和3. 48Kg盐酸羟铵进料，按照实施例1所述的步骤进行操作，得到2，4-二甲基苯 胺，收率42. 05%。实施例3 以0. 076Kg偏钒酸铵为催化剂，54L冰醋酸和6L蒸馏水作介质，以6L间 二甲苯和6. 95Kg盐酸羟铵进料，按照实施例1所述的步骤进行操作，得到2，4_ 二甲基苯 胺，收率35. 62%。实施例4 以0. 128Kg偏钒酸铵为催化剂，54L冰醋酸和6L蒸馏水作介质，以6L间 二甲苯和5. 21Kg盐酸羟铵进料，按照实施例1所述的步骤进行操作，得到2，4-二甲基苯 胺，收率47. 23%。实施例5 以0. 076Kg偏钒酸铵为催化剂，40L冰醋酸和5L蒸馏水作介质，以6L间 二甲苯和5. 21Kg盐酸羟铵进料，按照实施例1所述的步骤进行操作，得到2，4-二甲基苯 胺，收率48. 55%。实施例6 以0. IOOKg偏钒酸铵为催化剂，40L冰醋酸和5L蒸馏水作介质，以6L间 二甲苯和5. 21Kg盐酸羟铵进料，按照实施例1所述的步骤进行，反应时间为6小时，得到2， 4_ 二甲基苯胺，收率48. 06%。
权利要求
一种由间二甲苯直接胺化制备2，4-二甲基苯胺的方法，其特征在于所述方法包括以下工艺步骤首先在装有回流冷凝器的反应釜中，加入可溶性钒盐催化剂和冰醋酸水溶液，在室温下搅拌20～30分钟，然后加入盐酸羟铵和间二甲苯，开启冷凝水，逐渐升高反应温度至回流，搅拌反应1～6小时，停止反应；再将反应后的混合物冷却至室温，加入一定量的30％NaOH水溶液至pH＝6～7，静置，常压蒸馏回收未反应完的间二甲苯，然后减压蒸馏得到2，4-二甲基苯胺；所述间二甲苯与可溶性钒盐的摩尔比为36∶1～150∶1；间二甲苯与盐酸羟铵的摩尔比为1∶1～1∶2；冰醋酸水溶液与间二甲苯的体积比为3∶1～10∶1；冰醋酸与水的体积比为0.5∶1～9∶1；所述反应温度50～90℃。
2.根据权利要求1所述的一种由间二甲苯直接胺化制备2，4_二甲基苯胺的方法，其特 征是所述间二甲苯与可溶性钒盐的摩尔比最好为70 1 100 1。
3.根据权利要求1所述的一种由间二甲苯直接胺化制备2，4_二甲基苯胺的方法，其特 征是最适宜的反应温度为80 90°C，最佳反应时间为4 6小时。
4.根据权利要求1或2或3所述的一种由间二甲苯直接胺化制备2，4-二甲基苯胺的 方法，其特征是所述可溶性钒盐催化剂是偏钒酸铵或偏钒酸钠。
全文摘要
一种由间二甲苯直接胺化制备2，4-二甲基苯胺的方法，包括以下工艺步骤首先在装有回流冷凝器的反应釜中，加入可溶性钒盐催化剂和冰醋酸水溶液，在室温下搅拌20分钟，然后加入盐酸羟铵和间二甲苯，开启冷凝水，逐渐升高反应温度至回流，搅拌反应1～6小时，停止反应。将反应后混合物冷却至室温，加入一定量的30％NaOH水溶液至pH＝6～7，静置，分离得到2，4-二甲基苯胺。本发明以盐酸羟胺为氨基源，以可溶性钒盐为催化剂，在醋酸-水介质中直接胺化制备2，4-二甲基苯胺，具有设备简单，操作条件温和，环境污染小、苯胺收率和选择性较高等优点，实用性强，应用前景好。
文档编号C07C211/47GK101870656SQ20101023153
公开日2010年10月27日 申请日期2010年7月20日 优先权日2010年7月20日
发明者张新利, 陈虎魁 申请人:陈虎魁