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如何合成4-氯-2.5-二甲氧基苯胺? 1

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本文将介绍合成4--2.5-二甲氧基苯胺的具体步骤和操作技巧,通过深入探讨合成过程中的关键因素,旨在为读者提供合成4--2.5-二甲氧基苯胺的指导和参考。


背景:4--2.5-二甲氧基苯胺是染料、农药等重要的中间体,该产品的合成包括两步化学反应:(1)2.5-二甲氧基氯苯的硝化;(2)所得硝基物的还原,其反应式为:

1. 硝化

2,5-二甲氧基氯苯,环上有两个致活的-OCH3和一个致钝的-Cl,酚醚类硝化一般采用硝酸硝化,故硝化亦采用该方法。


1.1有机溶剂介质中的硝化

试验采用了苯、甲苯、氯苯、氯甲烷、二氯乙烷、乙醇等溶剂,其中以1.2-二氯乙烷效果最好,且溶剂的使用量直接影响产品的质量和收率。在二氯甲烷溶剂中产品的熔点140~141℃, 收率92~98%


具体步骤为:在装有搅拌器、温度计、冷却器的250mL四口烧瓶中加入 30mL1.2-二氯乙烷,搅拌下加入52.8g氯化物使其溶解,升温至60℃,在30min内滴加47%HNO357mL(37mL65%HNO3+20mLH2O),滴完后升温至70℃搅拌反应2h,抽滤,滤饼用 洗至中性,再用约30mL1:1的乙醇-水,冲洗滤饼,抽干,干燥 得产品。

1.2 水介质中的硝化

为了简化工艺,降低原料消耗,在原有工艺基础上又探索 了水介质中硝化的方法,对加料方式、温度、硝酸浓度、用量反应时间等条件进行了研究实验,取得了最佳反应条件,实验结果为:产品熔点139.5℃~140.5℃,收率96%以上。操作方法如下:


在装有搅拌器、温度计、冷却器的250mL四口烧瓶中加入约34%HNO3108mL(48mL65%HNO 3+60mLH 2O),升温至70℃,搅拌下在30min内滴加52.8g二甲氧基氯苯,在70℃下保温反应2h,过滤,用水将滤饼洗至中性,抽干,干燥,得产品。


2. 还原

该硝基物的还原,可采用铁粉和加氢还原两种方法。


2.1铁粉还原法

操作:在装有温度计、冷却器及搅拌器的250mL四口烧瓶中,加入60mL二甲苯,10g铁粉,2mL醋酸、20mL水和0.5g NH4Cl搅拌加热至回流(97℃左右),保持30min,加入10g 硝基物,搅拌均匀后加入另一半铁粉(10g),搅拌回流30min, 再加入另外10g硝基物,搅拌加热30min,趁热过滤,收集滤液 自然冷却,析出产品。铁泥再加入40~50mL二甲苯回流30min, 过滤,收集滤液,自然冷却,又析出少量产品。合并两次滤液,过滤、干燥得灰白色产品。


2.2 加氢还原法

按投料表投料,投料时注意物料不得溅到高压釜的面接触处,投料结束后,用镜头纸轻轻擦拭高压釜面密封处,盖上盖,按规定上紧,按开始的步骤试漏,完毕后用氮气置换3次,将氮气换成氢气,开搅拌并加热升温。反应条件压力1 .0MPa、温度60℃~70℃。当反应温度达到40℃时应停止加热,以控制反应温度。当压力自1.0MPa降至0.8MPa时,通氢气至压力为1.0MPa,如此反复(温度控制在60℃~70℃)。直至压力不再下降,此时,通氢气压力至1.5MPa,温度不高于72℃,反应 30min,加氢反应完成,泄压,待压力降至常压时,打开釜盖,用事先准备好的抽吸装置将反应物料趁热吸出、过滤,在冰水中 降温至0℃并保持30min,过滤,滤饼用水洗涤至无甲苯味(一半洗3~4次即可),在35℃左右烘干即得成品。


3. 精制

刘洪涛等人提出了一种精品4--25-二甲氧基苯胺的制备方法:在1 L高压釜中加入4--25-二甲氧基硝基苯60 g,改性Ni基催化剂6 g,相转移剂四丁基溴化铵0.3 g,脱氯抑制剂磷酸三苯酯0.6 g,通入氢气,反应压力0.60.7 MPa,反应温度6070 ℃进行加氢还原反应。杂质吸附阶段加入活性炭4.5 g,保险粉3.5 g,碳酸钠0.5 g进行杂质吸附。应用该工艺可制得纯度大于99.9%(HPLC)、总收率大于95%、外观为白色晶体的精品 4--25二甲氧基苯胺。可显著提高4--25二甲氧基苯胺的品质和减少工业固废的产生。


参考文献:

[1]刘洪涛,王灿营,韩红霞等. 精品4--25-二甲氧基苯胺还原工艺研究 [J]. 化工管理, 2022 (34): 165-168. DOI:10.19900/j.cnki.ISSN1008-4800.2022.34.047

[2]李振年,高平. 2.5-二甲氧基氯苯合成4--2.5-二甲氧基苯胺研究 [J]. 广西轻工业, 2007 (06): 31-32.

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