本发明涉及一种4-氨基-3-甲基苯酚的制备方法，以间甲苯酚为原料经亚硝化反应、加氢还原反应、纯化后制备得到高品质的4-氨基-3-甲基苯酚。本发明工艺简单，产品后处理简便，环境污染小，较其他方法制备得到的4-氨基-3-甲基苯酚产品质量高，稳定性好，制得的产品除可以用于普通用途外，还可以用于高端树脂的制备，是一种工业上可行的较佳制备方法。
1. 一种4- 氨基-3- 甲基苯酚的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
（1）亚硝化反应：以间甲苯酚为原料经亚硝化制备得到4- 亚硝基-3- 甲基苯酚；
（2）还原反应：4- 亚硝基-3- 甲基苯酚在醇溶剂中，催化剂及助催化剂作用下通过加氢还原得到4- 氨基-3- 甲基苯酚粗品；
（3）纯化：4- 氨基-3- 甲基苯酚粗品经过醇溶剂进行纯化处理得到4- 氨基-3- 甲基苯酚精制品；
步骤（2）中，还原反应温度控制在20 ～ 40℃，反应时间2 ～ 8h，所述醇溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种，其与4- 亚硝基-3- 甲基苯酚的重量比为2 ～ 10 ：1 ；所述催化剂为钯碳、钯铝、雷尼镍中的一种，其与4- 亚硝基-3- 甲基苯酚的重量比为0.005 ～ 0.05 ：
1 ；所述助催化剂为氨气或有机胺，其与4- 亚硝基-3- 甲基苯酚的重量比为0.01 ～ 0.1 ：1。
2. 根据权利要求1 所述的4- 氨基-3- 甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，以氢氧化钠水溶液为溶剂，亚硝酸钠与盐酸为亚硝化试剂，亚硝化反应温度控制在-5 ～15℃；所述间甲基苯酚、氢氧化钠、亚硝酸钠的重量比为1 ：0.35 ～ 0.45 ：0.6 ～ 0.8，所述盐酸的浓度为15 ～ 36%，盐酸折百后与间甲基苯酚的重量比为0.8 ～ 1.2 ：1。
3. 根据权利要求2所述的4- 氨基-3- 甲基苯酚的制备方法，其特征在于：所述有机胺为一甲胺、二甲胺、三甲胺中的一种。
4. 根据权利要求1 所述的4- 氨基-3- 甲基苯酚的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，经醇溶剂溶解、结晶、过滤、干燥得4- 氨基-3- 甲基苯酚；溶解温度为40 ～ 70℃，所述醇溶剂为低沸点醇或醇水溶液，其与4- 氨基-3- 甲基苯酚的重量比为1 ～ 4 ：1 ；醇水溶液中，水与4- 氨基-3- 甲基苯酚的重量比为0.5 ～ 1.5 ：1 ；干燥温度为30 ～ 60℃；
所述低沸点醇为甲醇或乙醇，所述醇水溶液为甲醇水溶液或乙醇水溶液；低沸点醇与
4- 氨基-3- 甲基苯酚的重量比为2 ～ 4 ：1，醇水溶液与4- 氨基-3- 甲基苯酚的重量比为1 ～ 4 ：1。
5. 根据权利要求1 所述的4- 氨基-3- 甲基苯酚的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）亚硝化反应：以间甲苯酚为原料，以氢氧化钠水溶液为溶剂，亚硝酸钠与盐酸为亚硝化试剂，经亚硝化反应制备得到4- 亚硝基-3- 甲基苯酚；亚硝化反应温度控制在3 ～
10℃ ；所述间甲基苯酚、氢氧化钠、亚硝酸钠的重量比为1 ：0.39 ：0.68，所述盐酸的浓度为36%，盐酸折百后与间甲基苯酚的重量比为1.03 ：1 ；
（2）还原反应：4- 亚硝基-3- 甲基苯酚在甲醇中，钯碳及氨气作用下通过加氢还原得到4- 氨基-3- 甲基苯酚粗品；还原反应温度控制在20 ～ 25℃，反应时间2 ～ 8h，甲醇与4- 亚硝基-3- 甲基苯酚的重量比为7.5 ：1 ；钯碳与4- 亚硝基-3- 甲基苯酚的重量比为0.03 ：1 ；所述氨气与4- 亚硝基-3- 甲基苯酚的重量比为0.1 ：1 ；
（3）纯化：4- 氨基-3- 甲基苯酚粗品加入甲醇中升温至回流，然后经冷却结晶、过滤、干燥得4- 氨基-3- 甲基苯酚精制品；甲醇与4- 氨基-3- 甲基苯酚的重量比为2 ：1 ；干燥温度为40℃。
4-氨基-3-甲基苯酚的制备方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种化学中间体的制备方法，尤其是涉及一种高品质的4-氨基-3-甲基苯酚的制备方法。技术背景
[0002] 4-氨基-3-甲基苯酚是荧烷类染料、植物保护剂和医药合成的必要中间体，是工业上的重要原材料；现在高品质的4-氨基-3-甲基苯酚也用于高端树脂的合成与碳纤维的制备。
[0003] 关于4-氨基-3-甲基苯酚的制备方法大致可以归纳为三类。第一类是用邻硝基甲苯为原料，通过还原和重排而完成反应，有下述各种方法：（a）电化学方法，该法阴极采用有毒的汞盐，而且产率低；（b）铝-有机酸水溶液，此法所得产品纯度低，成本高；（c）在稀硫酸中用氢气进行催化还原的方法，这种方法催化剂采用铂、铑、钯等贵金属；反应时间长，产率低。第二类制备方法是偶氮化合物还原法和4-硝基-3-甲基苯酚还原法，这种还原法的主要缺点是原料难得，合成路线长。第三类方法是用4-亚硝基-3-甲基苯酚溶于氨液，并在硫化氢作用下还原，这种制备方法简单，产率高，但硫化氢有毒，昂贵的安全防护措施使其经济价值下降。欧洲专利EP43520（1982）公开了一种4-亚硝基-3-甲基苯酚在醋酸介质中铁作用下还原的方法，该法还原剂便宜，转化率高，但制备步骤中氧化铁残渣的滤除手续麻烦，而且氧化铁无法处理，造成污染环境。中国专利CN1031526报道了采用连二亚硫酸钠还原4-亚硝基-3-甲基苯酚的方法。采用以上方法得到的4-氨基-3-甲基苯酚均存在下述问题：1、采用的还原剂方法存在污染大、三废多的问题；2、由于采用的工艺或者还原剂不可避免的会在产品中存在一定的残留，因而影响了产品的内在品质，导致生产得到的4-亚硝基-3-甲基苯酚无法用于高端树脂用途。
[0004] 为了提高4-氨基-3-甲基苯酚的内在的质量品质，本发明经过多次尝试提供了一种制备高品质4-氨基-3-甲基苯酚的方法。
发明内容
[0005] 本发明提供了一种新的高品质4 -氨基-3-甲基苯酚的制备方法，在提高产品质量品质的同时减少环境污染，使产品生产清洁化、环保化，使产品更适宜大批量生产。
[0006] 一种4-氨基-3-甲基苯酚的制备方法，包括下述步骤：
[0007] （1）亚硝化反应：以间甲苯酚为原料经亚硝化制备得到4-亚硝基-3-甲基苯酚；
[0008] （2）还原反应：4-亚硝基-3-甲基苯酚在醇溶剂中，催化剂及助催化剂作用下通过加氢还原得到4-氨基-3-甲基苯酚粗品；
[0009] （3）纯化：4-氨基-3-甲基苯酚粗品经过醇溶剂进行纯化处理得到4-氨基-3-甲基苯酚精制品。
[0010] 本发明合成路线如下：
[0011]
[0012] 优选地，步骤（1）中，以氢氧化钠水溶液为溶剂，亚硝酸钠与盐酸为亚硝化试剂，亚硝化反应温度控制在-5～15℃；所述间甲基苯酚、氢氧化钠、亚硝酸钠的重量比为1：0.35～0.45：0.6～0.8，所述盐酸的浓度为15～36%，盐酸折百后与间甲基苯酚的重量比为0.8～1.2：1。
[0013] 步骤（1）以间甲苯酚为原料经亚硝化制备4-亚硝基-3-甲基苯酚：将间甲基苯酚与亚硝酸钠溶解在一定浓度的碱性水溶液中得到反应液a，反应液a在0～15℃滴加到预先配好的一定浓度的盐酸中得到反应液b，滴加完成反应液b继续反应一定时间至原料间甲基苯酚反应完成，反应生成4-亚硝基-3-甲基苯酚。反应完成后经过抽滤水洗得到潮品4-亚硝基-3-甲基苯酚，可以直接用于下一步反应。
[0014] 优选地，步骤（2）中，还原反应温度控制在20～40℃，反应时间2～8h，所述醇溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种，其与4-亚硝基-3-甲基苯酚的重量比为2～10：1；所述催化剂为钯碳、钯铝、雷尼镍中的一种，其与4-亚硝基-3-甲基苯酚的重量的比为0.005～0.05：1；所述助催化剂为氨气或有机胺，其与4-亚硝基-3-甲基苯酚的重量的比为0.01～
0.1：1。
[0015] 步骤（2）中，4-亚硝基-3-甲基苯酚通过加氢还原得到4-氨基-3-甲基苯酚，在高压釜中投入一定量的4-亚硝基-3-甲基苯酚与醇，然后加入一定量的催化剂与助催化剂得到反应液a1，然后升温至20～40℃，通入氢气反应2～8h至反应不再吸氢，停止反应，将反应液去除，过滤除去催化剂，减压除去反应液a1中的醇溶剂，得到固体的粗品4-氨基-3-甲基苯酚。
[0016] 优选地，所述有机胺为一甲胺、二甲胺、三甲胺中的一种。
[0017] 优选地，步骤（3）中，经醇溶剂溶解、结晶、过滤、干燥得4-氨基-3-甲基苯酚；溶解温度为40～70℃，所述醇溶剂为低沸点醇或醇水溶液，醇溶剂与4-氨基-3-甲基苯酚的重量比为1～4：1；醇水溶液中，水与4-氨基-3-甲基苯酚的比例为0.5～1.5：1；干燥温度为30～60℃。
[0018] 优选地，所述低沸点醇为甲醇或乙醇，所述醇水溶液为甲醇水溶液或乙醇水溶液；低沸点醇与4-氨基-3-甲基苯酚的重量比为2～4：1，醇水溶液与4-氨基-3-甲基苯酚的重量比为1～4：1。
[0019] 步骤（3）为将步骤（2）得到的4-氨基-3-甲基苯酚投入到一定量的醇溶剂中，升温至回流，然后降温冷却结晶、过滤、真空烘干得到高品质的4-氨基-3-甲基苯酚；所述的方法使用的醇为甲醇、乙醇等较低沸点的有机溶剂或者这些醇与水的混合物，当使用单一的醇时其用量与4-氨基-3-甲基苯酚的重量比为2～4：1；若使用的是醇水混合液，则醇水的比例为1～4：1。
[0020] 优选地，4-氨基-3-甲基苯酚的制备方法，包括下述步骤：
[0021] （1）亚硝化反应：以间甲苯酚为原料，以氢氧化钠水溶液为溶剂，亚硝酸钠与盐酸为亚硝化试剂，经亚硝化反应制备得到4-亚硝基-3-甲基苯酚；亚硝化反应温度控制在3～10℃；所述间甲基苯酚、氢氧化钠、亚硝酸钠的重量比为1：0.39：0.68，所述盐酸的浓度为36%，盐酸折百后与间甲基苯酚的重量比为1.03：1；
[0022] （2）还原反应：4-亚硝基-3-甲基苯酚在甲醇中，钯碳及氨气作用下通过加氢还原得到4-氨基-3-甲基苯酚粗品；还原反应温度控制在20～25℃，反应时间2～8h，甲醇与4-亚硝基-3-甲基苯酚的重量比为7.5：1；钯碳与4-亚硝基-3-甲基苯酚的重量的比为
0.03：1；所述氨气与4-亚硝基-3-甲基苯酚的重量的比为0.1：1；
[0023] （3）纯化：4-氨基-3-甲基苯酚粗品加入甲醇中升温至回流，然后经冷却结晶、过滤、干燥得4-氨基-3-甲基苯酚精制品；甲醇与4-氨基-3-甲基苯酚的重量比为2：1；干燥温度为40℃。
[0024] 本发明工艺简单，产品后处理简便，环境污染小，制备得到的4-氨基-3-甲基苯酚产品质量品质高，稳定性好，制得的产品除可以用于普通用途外，还可以用于高端树脂的制备，是一种适合工业化制备的方法。
具体实施方式
[0025] 下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此。
[0026] 实施例1
[0027] 取11.2g 氢氧化钠固体、120ml 水和28.5g 间甲苯酚在10℃ 温度下搅拌均匀，加入19.4g亚硝酸钠完全溶解后降温至3～10℃，备用。取81.4g 36% HCl (AR) 和58.1g 水在四口瓶中，缓慢滴加上述混合溶液，控制温度为3～10℃，加毕保温半小时，反应液过滤得到红褐色固体，烘干后得到33.6g 4-亚硝基-3-甲基苯酚，产率为93.0%。
[0028] 在500ml不锈钢反应釜中依次加入75g 甲醇、4g 25% 氨水、4-亚硝基-3-甲基苯酚10g和 5% 钯碳0.3g，封釜，氮气置换3次，氢气置换3次后充入氢气至0.5Mpa，控制反应釜温度20～25℃搅拌反应，反应2h，待反应液不再吃氢后停止反应，开釜，将反应液抽滤回收催化剂，滤液常压回收甲醇至有大量固体析出，停止蒸出，降温至10～15℃，抽滤产品用水漂洗然后真空烘干得到4-氨基-3-甲基苯酚粗品9g，粗品加入20g甲醇中升温至回流，然后降温至10℃抽滤，甲醇洗涤40℃真空干燥得到4-氨基-3-甲基苯酚精制品7.65g，收率为85%，产品HPLC≥99.5%。
[0029] 实施例2
[0030] 2000L不锈钢反应釜R1中吸入水900kg，投入96%氢氧化钠90kg，投入氢氧化钠时反应放热，R1夹套通冰盐水降温至20～25℃，然后投入214kg 间甲苯酚在10℃ 温度下搅拌反应30min至间甲苯酚充分成盐，然后加入146kg亚硝酸钠完全溶解后降温至3～10℃，备用。在3000L搪玻璃反应釜R2中吸入735kg 30% HCl 和440kg 水搅拌混合，同时夹套通冰盐水降温至3～10℃；准备完毕，将R1中配制好的含有亚硝酸钠的碱液滴加到R2中配制好的盐酸中，滴加时间约4h加完，加毕保温半小时，取样HPLC检测至原料间甲苯酚反应完全，放料、过滤得到红褐色固体，用水漂洗2次，除去产品中的盐，得到4-亚硝基-3-甲基苯酚。产品不烘干直接用于下一步加氢还原。
[0031] 2000L不锈钢高压釜中吸入甲醇1000kg，通入液氨5kg，4-亚硝基-3-甲基苯酚240kg，投入5%钯碳2kg，封釜，氮气置换3次，氢气置换3次，反应釜氢气压力保持0.1～
