本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺的制備方法。
背景技術(shù):
3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺是一種重要的色原試劑,與傳統(tǒng)的色原試劑(如聯(lián)苯胺)相比,具有檢測靈敏度高和穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),而且使用安全,無致癌、致突變作用。目前3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺已在逐步取代傳統(tǒng)的色原試劑,應(yīng)用于臨床化驗、法醫(yī)檢驗、刑事偵破及環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域。尤其在臨床生化檢驗方面,3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺作為過氧化酶的新底物,在酶免疫分析法和酶聯(lián)免疫吸附檢驗法中獲得了廣泛的應(yīng)用。但是其價格昂貴,因此,研究它的合成方法具有非常重要的意義。目前,國內(nèi)外關(guān)于3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺的合成研究有一些報道,主要方法有:1、以2,6-二甲基苯胺為原料,經(jīng)過?;?、溴化、去保護(hù)和偶聯(lián)制得3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺,總產(chǎn)率為16%;2、以2,6-二甲基苯胺為原料,與四水合硫酸鈰經(jīng)氧化偶聯(lián)反應(yīng)制得3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺,收率為20%;3、以2,6-二甲基苯胺為原料,經(jīng)過成鹽、溴化、水解和偶聯(lián)制得3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺,收率為43%。以上方法都存在收率不高,產(chǎn)品分離困難等缺點(diǎn)。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供了一種操作簡單易行、原料廉價易得、反應(yīng)效率較高且重復(fù)性好的3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺的制備方法。
本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用如下技術(shù)方案,一種3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺的制備方法,其特征在于具體步驟為:
(1)將2,6-二甲基苯胺加入到無水乙醇中,再加入溶解有催化劑的去離子水溶液后于低于35℃的溫度反應(yīng),然后滴加氧化劑,滴加完畢后攪拌直至固體析出,抽濾固體,分別用水和乙醇洗滌后晾干得到活化后的2,6-二甲基苯胺,其中催化劑為鎢酸鈉、鎢酸銨、鉬酸鈉或鉬酸銨,氧化劑為次氯酸溶液或雙氧水溶液;
(2)在氯化銨的水溶液中加入溶解有活化后的2,6-二甲基苯胺的四氫呋喃溶液,再加入冰乙酸和金屬催化劑,反應(yīng)完全后將四氫呋喃層分出并加入到鹽酸溶液中,攪拌直至固體析出,抽濾固體得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯粗品,其中金屬催化劑為鋅粉、醋酸鈀或碘化鎳;
(3)將3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯粗品加入到甲醇中,再加入鋅粉,升溫至50-70℃反應(yīng),趁熱抽濾,濃縮后加入乙醇中,繼續(xù)升溫溶解,過濾后濾液濃縮得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯純品。
進(jìn)一步優(yōu)選,步驟(1)中所述催化劑的用量為1L 2,6-二甲基苯胺對應(yīng)催化劑的質(zhì)量為50g。
進(jìn)一步優(yōu)選,步驟(2)中所述金屬催化劑為鋅粉時,活化后的2,6-二甲基苯胺與鋅粉的質(zhì)量比為3:4,所述金屬催化劑為醋酸鈀時,活化后的2,6-二甲基苯胺與醋酸鈀的質(zhì)量比為10:1,所述的金屬催化劑為碘化鎳時,活化后的2,6-二甲基苯胺與碘化鎳的質(zhì)量比為10:1。
進(jìn)一步優(yōu)選,步驟(3)中所述3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯粗品與鋅粉的質(zhì)量比為10:1。
本發(fā)明設(shè)計了一條適合工業(yè)化生產(chǎn)的3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺的合成路線,以2,6-二甲基苯胺為原料,經(jīng)過成鹽活化后,在金屬催化劑和酸性條件作用下,直接氧化偶聯(lián)得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺,不僅有效操作簡單,避免了操作危險的原料的使用,而且產(chǎn)品收率較高,適合工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施方式
以下通過實施例對本發(fā)明的上述內(nèi)容做進(jìn)一步詳細(xì)說明,但不應(yīng)該將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實施例,凡基于本發(fā)明上述內(nèi)容實現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。
實施例1
在反應(yīng)瓶中將2,6-二甲基苯胺1L加入到無水乙醇3L中,再加入溶有鎢酸鈉50g的去離子水3L,在溫度低于35℃的條件下攪拌一段時間,再緩慢滴加雙氧水溶液直到?jīng)]有氣泡冒出,使用雙氧水大約為1.4L,繼續(xù)均勻攪拌3h后過濾,用水洗滌濾餅2次,最后再用回收乙醇洗一次濾餅后晾干(避光自然晾干),得到活化后的2,6-二甲基苯胺1.0kg。
實施例2
在反應(yīng)瓶中將2,6-二甲基苯胺1L加入到無水乙醇3L中,再加入溶有鎢酸銨50g的去離子水3L,在溫度低于35℃的條件下攪拌一段時間,再緩慢滴加雙氧水溶液直到?jīng)]有氣泡冒出,使用雙氧水大約為1.4L,繼續(xù)均勻攪拌3h后過濾,用水洗滌濾餅2次,最后再用回收乙醇洗一次濾餅后晾干(避光自然晾干),得到活化后的2,6-二甲基苯胺0.9kg。
實施例3
在反應(yīng)瓶中將2,6-二甲基苯胺1L加入到無水乙醇3L中,再加入溶有鉬酸銨50g的去離子水3L,在溫度低于35℃的條件下攪拌一段時間,再緩慢滴加雙氧水溶液直到?jīng)]有氣泡冒出,使用雙氧水大約為1.4L,繼續(xù)均勻攪拌3h后過濾,用水洗滌濾餅2次,最后再用回收乙醇洗一次濾餅后晾干(避光自然晾干),得到活化后的2,6-二甲基苯胺1.2kg。
實施例4
在反應(yīng)瓶中將2,6-二甲基苯胺1L加入到無水乙醇3L中,再加入溶有鉬酸鈉50g的去離子水3L,在溫度低于35℃的條件下攪拌一段時間,再緩慢滴加雙氧水溶液直到?jīng)]有氣泡冒出,使用雙氧水大約為1.4L,繼續(xù)均勻攪拌3h后過濾,用水洗滌濾餅2次,最后再用回收乙醇洗一次濾餅后晾干(避光自然晾干),得到活化后的2,6-二甲基苯胺0.9kg。
實施例5
在反應(yīng)瓶中將2,6-二甲基苯胺1L加入到無水乙醇3L中,再加入溶有鉬酸銨50g的去離子水3L,在溫度低于35℃的條件下攪拌一段時間,再緩慢滴加次氯酸溶液直到?jīng)]有氣泡冒出,使用雙氧水大約為1.4L,繼續(xù)均勻攪拌3h后過濾,用水洗滌濾餅2次,最后再用回收乙醇洗一次濾餅后晾干(避光自然晾干),得到活化后的2,6-二甲基苯胺0.85kg。
實施例6
在溶有氯化銨430g的水溶液1.3L中,加入溶有活化后的2,6-二甲基苯胺150g的四氫呋喃溶液2L,再加入冰乙酸70mL和鋅粉200g,緩慢攪拌,開始反應(yīng)的時候放熱劇烈,溫度很快升高到50℃,緩慢調(diào)節(jié)溫度到10-12℃。繼續(xù)反應(yīng)一段時間后,把四氫呋喃層分出,加入到鹽酸溶液1.3L中,攪拌,有固體析出,抽濾固體得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺粗品100g。
實施例7
在溶有氯化銨430g的水溶液1.3L中,加入溶有活化后的2,6-二甲基苯胺150g的四氫呋喃溶液2L,再加入冰乙酸70mL和醋酸鈀15g,緩慢攪拌,開始反應(yīng)的時候放熱劇烈,溫度很快升高到50℃,緩慢調(diào)節(jié)溫度到10-12℃。繼續(xù)反應(yīng)一段時間后,把四氫呋喃層分出,加入到鹽酸溶液1.3L中,攪拌,有固體析出,抽濾固體得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺粗品95g。
實施例8
在溶有氯化銨430g的水溶液1.3L中,加入溶有活化后的2,6-二甲基苯胺150g的四氫呋喃溶液2L,再加入冰乙酸70mL和碘化鎳15g,緩慢攪拌,開始反應(yīng)的時候放熱劇烈,溫度很快升高到50℃,緩慢調(diào)節(jié)溫度到10-12℃。繼續(xù)反應(yīng)一段時間后,把四氫呋喃層分出,加入到鹽酸溶液1.3L中,攪拌,有固體析出,抽濾固體得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺粗品73g。
實施例9
將3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺粗品50g加入到甲醇300mL中,再加入鋅粉5g,升溫至60℃后,反應(yīng)1h,趁熱抽濾,濃縮后加入乙醇200mL中,繼續(xù)升溫溶解,過濾后濾液濃縮得到3,3,5,5-四甲基聯(lián)苯胺純品46g。
以上實施例描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征及優(yōu)點(diǎn),本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解,本發(fā)明不受上述實施例的限制,上述實施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理,在不脫離本發(fā)明原理的范圍下,本發(fā)明還會有各種變化和改進(jìn),這些變化和改進(jìn)均落入本發(fā)明保護(hù)的范圍內(nèi)。