一种3,3,5,5‑四甲基联苯胺的制备方法

摘要

本发明公开了一种3,3,5,5‑四甲基联苯胺的制备方法，具体步骤为：（1）将2,6‑二甲基苯胺加入到无水乙醇中，再加入溶解有催化剂的去离子水溶液后于低于35℃的温度反应，然后滴加氧化剂，抽滤固体得到活化后的2,6‑二甲基苯胺；（2）在氯化铵的水溶液中加入溶解有活化后的2,6‑二甲基苯胺的四氢呋喃溶液，再加入冰乙酸和金属催化剂，反应完全后将四氢呋喃层分出并加入到盐酸溶液中，抽滤固体得到3,3,5,5‑四甲基联苯粗品；（3）将3,3,5,5‑四甲基联苯粗品加入到甲醇中，再加入锌粉，升温至50‑70℃反应，趁热抽滤，浓缩后加入乙醇中，继续升温溶解，过滤后滤液浓缩得到3,3,5,5‑四甲基联苯纯品。本发明不仅有效操作简单，避免了操作危险的原料的使用，而且产品收率较高，适合工业化生产。

说明书

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种3,3,5,5-四甲基联苯胺的制备方法。

背景技术

3,3,5,5-四甲基联苯胺是一种重要的色原试剂，与传统的色原试剂（如联苯胺）相比，具有检测灵敏度高和稳定性好等优点，而且使用安全，无致癌、致突变作用。目前3,3,5,5-四甲基联苯胺已在逐步取代传统的色原试剂，应用于临床化验、法医检验、刑事侦破及环境监测领域。尤其在临床生化检验方面，3,3,5,5-四甲基联苯胺作为过氧化酶的新底物，在酶免疫分析法和酶联免疫吸附检验法中获得了广泛的应用。但是其价格昂贵，因此，研究它的合成方法具有非常重要的意义。目前，国内外关于3,3,5,5-四甲基联苯胺的合成研究有一些报道，主要方法有：1、以2,6-二甲基苯胺为原料，经过酰化、溴化、去保护和偶联制得3,3,5,5-四甲基联苯胺，总产率为16%；2、以2,6-二甲基苯胺为原料，与四水合硫酸铈经氧化偶联反应制得3,3,5,5-四甲基联苯胺，收率为20%；3、以2,6-二甲基苯胺为原料，经过成盐、溴化、水解和偶联制得3,3,5,5-四甲基联苯胺，收率为43%。以上方法都存在收率不高，产品分离困难等缺点。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种操作简单易行、原料廉价易得、反应效率较高且重复性好的3,3,5,5-四甲基联苯胺的制备方法。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种3,3,5,5-四甲基联苯胺的制备方法，其特征在于具体步骤为：

（1）将2,6-二甲基苯胺加入到无水乙醇中，再加入溶解有催化剂的去离子水溶液后于低于35℃的温度反应，然后滴加氧化剂，滴加完毕后搅拌直至固体析出，抽滤固体，分别用水和乙醇洗涤后晾干得到活化后的2,6-二甲基苯胺，其中催化剂为钨酸钠、钨酸铵、钼酸钠或钼酸铵，氧化剂为次氯酸溶液或双氧水溶液；

（2）在氯化铵的水溶液中加入溶解有活化后的2,6-二甲基苯胺的四氢呋喃溶液，再加入冰乙酸和金属催化剂，反应完全后将四氢呋喃层分出并加入到盐酸溶液中，搅拌直至固体析出，抽滤固体得到3,3,5,5-四甲基联苯粗品，其中金属催化剂为锌粉、醋酸钯或碘化镍；

（3）将3,3,5,5-四甲基联苯粗品加入到甲醇中，再加入锌粉，升温至50-70℃反应，趁热抽滤，浓缩后加入乙醇中，继续升温溶解，过滤后滤液浓缩得到3,3,5,5-四甲基联苯纯品。

进一步优选，步骤（1）中所述催化剂的用量为1L 2,6-二甲基苯胺对应催化剂的质量为50g。

进一步优选，步骤（2）中所述金属催化剂为锌粉时，活化后的2,6-二甲基苯胺与锌粉的质量比为3:4，所述金属催化剂为醋酸钯时，活化后的2,6-二甲基苯胺与醋酸钯的质量比为10:1，所述的金属催化剂为碘化镍时，活化后的2,6-二甲基苯胺与碘化镍的质量比为10:1。

进一步优选，步骤（3）中所述3,3,5,5-四甲基联苯粗品与锌粉的质量比为10:1。

本发明设计了一条适合工业化生产的3,3,5,5-四甲基联苯胺的合成路线，以2,6-二甲基苯胺为原料，经过成盐活化后，在金属催化剂和酸性条件作用下，直接氧化偶联得到3,3,5,5-四甲基联苯胺，不仅有效操作简单，避免了操作危险的原料的使用，而且产品收率较高，适合工业化生产。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

在反应瓶中将2,6-二甲基苯胺1L加入到无水乙醇3L中，再加入溶有钨酸钠50g的去离子水3L，在温度低于35℃的条件下搅拌一段时间，再缓慢滴加双氧水溶液直到没有气泡冒出，使用双氧水大约为1.4L，继续均匀搅拌3h后过滤，用水洗涤滤饼2次，最后再用回收乙醇洗一次滤饼后晾干（避光自然晾干），得到活化后的2,6-二甲基苯胺1.0kg。

实施例2

在反应瓶中将2,6-二甲基苯胺1L加入到无水乙醇3L中，再加入溶有钨酸铵50g的去离子水3L，在温度低于35℃的条件下搅拌一段时间，再缓慢滴加双氧水溶液直到没有气泡冒出，使用双氧水大约为1.4L，继续均匀搅拌3h后过滤，用水洗涤滤饼2次，最后再用回收乙醇洗一次滤饼后晾干（避光自然晾干），得到活化后的2,6-二甲基苯胺0.9kg。

实施例3

在反应瓶中将2,6-二甲基苯胺1L加入到无水乙醇3L中，再加入溶有钼酸铵50g的去离子水3L，在温度低于35℃的条件下搅拌一段时间，再缓慢滴加双氧水溶液直到没有气泡冒出，使用双氧水大约为1.4L，继续均匀搅拌3h后过滤，用水洗涤滤饼2次，最后再用回收乙醇洗一次滤饼后晾干（避光自然晾干），得到活化后的2,6-二甲基苯胺1.2kg。

实施例4

在反应瓶中将2,6-二甲基苯胺1L加入到无水乙醇3L中，再加入溶有钼酸钠50g的去离子水3L，在温度低于35℃的条件下搅拌一段时间，再缓慢滴加双氧水溶液直到没有气泡冒出，使用双氧水大约为1.4L，继续均匀搅拌3h后过滤，用水洗涤滤饼2次，最后再用回收乙醇洗一次滤饼后晾干（避光自然晾干），得到活化后的2,6-二甲基苯胺0.9kg。

实施例5

在反应瓶中将2,6-二甲基苯胺1L加入到无水乙醇3L中，再加入溶有钼酸铵50g的去离子水3L，在温度低于35℃的条件下搅拌一段时间，再缓慢滴加次氯酸溶液直到没有气泡冒出，使用双氧水大约为1.4L，继续均匀搅拌3h后过滤，用水洗涤滤饼2次，最后再用回收乙醇洗一次滤饼后晾干（避光自然晾干），得到活化后的2,6-二甲基苯胺0.85kg。

实施例6

在溶有氯化铵430g的水溶液1.3L中，加入溶有活化后的2,6-二甲基苯胺150g的四氢呋喃溶液2L，再加入冰乙酸70mL和锌粉200g，缓慢搅拌，开始反应的时候放热剧烈，温度很快升高到50℃，缓慢调节温度到10-12℃。继续反应一段时间后，把四氢呋喃层分出，加入到盐酸溶液1.3L中，搅拌，有固体析出，抽滤固体得到3,3,5,5-四甲基联苯胺粗品100g。

实施例7

在溶有氯化铵430g的水溶液1.3L中，加入溶有活化后的2,6-二甲基苯胺150g的四氢呋喃溶液2L，再加入冰乙酸70mL和醋酸钯15g，缓慢搅拌，开始反应的时候放热剧烈，温度很快升高到50℃，缓慢调节温度到10-12℃。继续反应一段时间后，把四氢呋喃层分出，加入到盐酸溶液1.3L中，搅拌，有固体析出，抽滤固体得到3,3,5,5-四甲基联苯胺粗品95g。

实施例8

在溶有氯化铵430g的水溶液1.3L中，加入溶有活化后的2,6-二甲基苯胺150g的四氢呋喃溶液2L，再加入冰乙酸70mL和碘化镍15g，缓慢搅拌，开始反应的时候放热剧烈，温度很快升高到50℃，缓慢调节温度到10-12℃。继续反应一段时间后，把四氢呋喃层分出，加入到盐酸溶液1.3L中，搅拌，有固体析出，抽滤固体得到3,3,5,5-四甲基联苯胺粗品73g。

实施例9

将3,3,5,5-四甲基联苯胺粗品50g加入到甲醇300mL中，再加入锌粉5g，升温至60℃后，反应1h，趁热抽滤，浓缩后加入乙醇200mL中，继续升温溶解，过滤后滤液浓缩得到3,3,5,5-四甲基联苯胺纯品46g。

以上实施例描述了本发明的基本原理、主要特征及优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明原理的范围下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进均落入本发明保护的范围内。