3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法

摘要

本发明涉及一种3‑甲基‑4‑异丙基苯胺的制备方法，包括下述步骤：(1)把间甲苯胺溶于质量浓度为50～98％的硫酸溶液中作为组分1，然后在另一容器中加入异丙基化试剂作为组分2，将组分1和组分2按照5～10：1的流速同时输入射流混合器中在10～35℃下混合，再通过填充有固体酸催化剂的石英反应管在60～95℃下反应得到烷基化反应的反应液；(2)步骤(1)得到的反应液经分离纯化得到3‑甲基‑4‑异丙基苯胺。采用本发明提供的方法制备3‑甲基‑4‑异丙基苯胺，具有反应条件温和、收率高、副产物少、污染小等特点，有效的解决了现有3‑甲基‑4‑异丙基苯胺制备过程中副产物多、条件苛刻、污染大的难题。

权利要求

1.一种3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

（1）将1900.0g质量浓度为95％的硫酸溶液加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌

30min，作为组分1备用；然后在另一烧瓶中加入2-氯丙烷300.0g作为组分2；用蠕动泵把组分1和组分2，按7：1的流速同时输入到T型射流混合器中混合，混合温度控制在20～30℃；然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管中，在80～85℃反应得到烷基化反应的反应液；其中，石英反应管的管径为2.5mm，管长为2.0m，停留时间为28s，负载硫酸的氧化锆粒径为0.5mm；

（2）将反应液用冰水浴降至20℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品；3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品进行精馏，真空度50～60mmHg，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺。

说明书

3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种有机中间体的制备方法，尤其是涉及一种高品质的3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法。

背景技术

[0002] 3-甲基-4-异丙基苯胺是一种重要的有机中间体，广泛应用于医药、染料等领域。目前，制备合成3-甲基-4-异丙基苯胺的方法还不是太成熟，现有的制备3-甲基-4-异丙基苯胺的方法基本都还是在实验室小试阶段，未能实现工业化生产。

[0003] 在现有的报道中主要有两种制备3-甲基-4-异丙基苯胺的方法，第一种方法是以间甲苯胺为原料，在浓硫酸的作用下，以异丙醇或2-氯丙烷为异丙基化试剂进行傅克反应得到3-甲基-4-异丙基苯胺，该方法不仅选择性较差，而且产能低不利用工业化生产；第二种方法是以N-异丙基-3-甲基苯胺为原料，在强碱条件下通过重排得到3-甲基-4-异丙基苯胺，该方法收率低，原料不易得到，不适合工业化生产。

发明内容

[0004] 为了克服现有技术存在的不足，本发明提供了一种3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法，使用该方法可以定向合成3-甲基-4-异丙基苯胺，具有收率高污染小的特点，解决了3-甲基-4-异丙基苯胺制备收率低，副产物多的问题。

[0005] 一种3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法，包括下述步骤：

[0006] (1)把间甲苯胺溶于质量浓度为50～98％的硫酸溶液中作为组分1，然后在另一容器中加入异丙基化试剂作为组分2，将组分1和组分2按照5～10：1的流速同时输入射流混合器中在10～35℃下混合，再通过填充有固体酸催化剂的石英反应管在60～95℃下反应得到烷基化反应的反应液；

[0007] (2)步骤(1)得到的反应液经分离纯化得到3-甲基-4-异丙基苯胺。

[0008] 其合成路线为：

[0009]

[0010] 本发明以间甲苯胺为原料，经填充有固体酸催化剂的石英反应管里进行的傅克反应，纯化后制备得到高品质的3-甲基-4-异丙基苯胺。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3-甲基-4-异丙基苯胺产品质量高，稳定性好。

[0011] 作为优选，步骤(1)中，折百后的硫酸溶液与间甲苯胺的重量比为4～12：1；所述异丙基化试剂为异丙醇、2-氯丙烷或2-溴丙烷中的一种，异丙基化试剂与间甲苯胺的重量比为1～3：1。其中，硫酸溶液作为溶剂用不参与反应。

[0012] 作为优选，步骤(1)中，所述射流混合器为多级T型射流混合器，混合温度控制在20～30℃；组分1与组分2进料速度重量比(线速度)为6.0～8.0：1。

[0013] 作为优选，步骤(1)中，所述石英反应管的管径2～5mm，管长为1～5m；石英反应管中的反应温度为70～90℃，停留时间为10～45s。

[0014] 作为优选，步骤(1)中，石英反应管内的固体酸为含有硫酸根的固体超强酸，其载体为三氧化二铁、二氧化锆、二氧化钛中的一种或两种以上的任意组合。

[0015] 作为优选，所述固体酸催化剂经过成型造粒处理，其粒径为0.2～1.0mm。

[0016] 作为优选，步骤(2)中，反应液分离纯化的方法为：将反应液降至10～30℃，用碱性溶液调节反应液pH值至7～10后，过滤，滤液用有机溶剂萃取，取有机层经水洗后减压浓缩去除溶剂，取浓缩物进行精馏处理，收集130～140℃的馏分，得到3-甲基-4-异丙基苯胺。

[0017] 作为优选，所述碱性溶液为有机碱水溶液或无机碱水溶液。

[0018] 作为优选，所述3-甲基-4-异丙基苯胺的制备方法，包括下述步骤：

[0019] (1)将1900.0g质量浓度为95％的硫酸溶液加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用；然后在另一烧瓶中加入2-氯丙烷300.0g作为组分2；用蠕动泵把组分1和组分2，按7：1的流速同时输入到T型射流混合器中混合，混合温度控制在20～30℃；然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管中，在80～85℃反应得到烷基化反应的反应液；其中，石英反应管的管径为2.5mm，管长为2.0m，停留时间为28s，负载硫酸的氧化锆粒径为0.5mm；

[0020] (2)将反应液用冰水浴降至20℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品；3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品进行精馏，真空度50～60mmHg，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺。

[0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果主要体现在：采用本发明提供的方法制备3-甲基-4-异丙基苯胺，具有反应条件温和、收率高、副产物少、污染小等特点，有效的解决了现有3-甲基-4-异丙基苯胺制备过程中副产物多、条件苛刻、污染大的难题。

具体实施方式

[0022] 下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，但本发明所要保护的范围并不限于此。

[0023] 实施例1

[0024] 将1900.0g硫酸溶液(95wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入2-氯丙烷300.0g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按7：1的流速(进料速度重量比)同时输入到T型射流混合器中在20℃下快速混合，然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管(微反应器)中，在80～85℃反应得到烷基化反应的反应液；石英反应管的管径2.5mm，管长为2.0m，停留时间为28s，负载硫酸的氧化锆粒径为0.5mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0025] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至20℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0026] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度98.8％，可以直接回用，收集到12g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度99.2％，250g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为91.1％，间甲苯胺回收率5.6％。

[0027] 实施例2

[0028] 将2300.0g硫酸溶液(80wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入异丙醇250g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按10：1的流速同时输入到T型射流混合器中在30℃下快速混合，然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管中，在85～90℃反应得到烷基化反应的反应液；石英反应管的管径
5mm，管长为5m，停留时间为40s，负载硫酸的氧化锆粒径为1.0mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0029] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至30℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至9，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0030] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度98％，可以直接回用，收集到34g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度96.2％，228g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为83.2％，间甲苯胺回收率约15.9％。

[0031] 实施例3

[0032] 将2000.0g硫酸溶液(85wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入异丙醇220g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按9：1的流速(进料速度重量比)同时输入到T型射流混合器中快速混合，混合温度控制在25℃；
然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管中，在70～75℃反应得到烷基化反应的反应液；微反应器的管径2.5mm，管长为2.0m，停留时间为25s，负载硫酸的氧化锆粒径为
0.2mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0033] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至10℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至7，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0034] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度93.7％，可以直接回用，收集到27g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度97.6％，227g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为82.7％，间甲苯胺回收率12.6％。

[0035] 实施例4

[0036] 将1800.0g硫酸溶液(75wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入2-溴丙烷350g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按6：1的流速(进料速度重量比)同时输入到T型射流混合器中快速混合，混合温度控制在35℃；然后压至装有6.0g负载硫酸的二氧化钛石英反应管(微反应器)中，在70～75℃反应得到烷基化反应的反应液；微反应器的管径2.5mm，管长为2.0m，停留时间为25s，负载硫酸的二氧化钛粒径为0.8mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0037] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至10℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8.5，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0038] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度92.9％，可以直接回用，收集到35g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度96.5％，222g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为80.8％，间甲苯胺回收率16.3％。

[0039] 实施例5

[0040] 将1500.0g硫酸溶液(95wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入2-氯丙烷400g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按8：1的流速同时输入到T型射流混合器中在30℃下快速混合，然后压至装有6.0g负载硫酸的三氧化二铁石英反应管中，在85～90℃反应得到烷基化反应的反应液；石英反应管的管径
5mm，管长为5m，停留时间为30s，负载硫酸的三氧化二铁粒径为0.6mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0041] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至25℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至9，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0042] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度96.7％，可以直接回用，收集到30g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度96.9％，216g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为78.8％，间甲苯胺回收率约14％。

[0043] 实施例6

[0044] 将2200.0g硫酸溶液(90wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入2-氯丙烷230.0g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按6：1的流速同时输入到T型射流混合器中在15℃下快速混合，然后压至装有6.0g负载硫酸的二氧化钛石英反应管中，在80～85℃反应得到烷基化反应的反应液；石英反应管的管径2.5mm，管长为2.0m，停留时间为32s，负载硫酸的二氧化钛粒径为0.7mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0045] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至20℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0046] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度97.1％，可以直接回用，收集到10g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度97.9％，220g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为80.2％，间甲苯胺回收率4.7％。

[0047] 实施例7

[0048] 将2500.0g硫酸溶液(85wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入异丙醇500.0g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按7：1的流速同时输入到T型射流混合器中在20℃下快速混合，然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管中，在80～85℃反应得到烷基化反应的反应液；石英反应管的管径
2.5mm，管长为2.0m，停留时间为25s，负载硫酸的氧化锆粒径为0.4mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0049] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至20℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0050] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度93.2％，可以直接回用，收集到13g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度92.9％，206g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为75.1％，间甲苯胺回收率6.1％。

[0051] 实施例8

[0052] 将1200.0g硫酸溶液(85wt％)加入到四口瓶中，搅拌降温至0～10℃之间，滴加间甲苯胺214.3g，滴加过程温度保持在0～10℃之间，控制2h滴加完成，加毕，继续搅拌30min，作为组分1备用，在另一烧瓶中加入异丙醇300.0g作为组分2，用蠕动泵把组分1和组分2，按7：1的流速同时输入到T型射流混合器中在20℃下快速混合，然后压至装有6.0g负载硫酸的氧化锆石英反应管中，在80～85℃反应得到烷基化反应的反应液；石英反应管的管径
2.5mm，管长为2.0m，停留时间为25s，负载硫酸的氧化锆粒径为0.6mm；用3L的四口瓶接收反应液。

[0053] 待组分1和组分2全部压完，将反应液用冰水浴降至20℃，然后滴加质量浓度25％的氨水调节反应液pH至8，过滤除去固体盐，滤饼用100ml乙酸乙酯漂洗，合并漂洗液和滤液并用400ml×2乙酸乙酯进行萃取，分液，取有机层用500ml水洗两次，有机相浓缩除去溶剂，得到3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品。

[0054] 3-甲基-4-异丙基苯胺的粗品精馏(真空度50～60mmHg)，收集90～100℃之间的馏分为原料间甲苯胺，收集130～140℃之间的馏分为3-甲基-4-异丙基苯胺，所收集的馏分经GC检测，第一馏分(即间甲苯胺)纯度94.1％，可以直接回用，收集到16g，第二馏分(即3-甲基-4-异丙基苯胺)GC纯度93.2％，202g，按照转化的间甲苯胺计产品收率为73.6％，间甲苯胺回收率7.5％。