技术领域
本发明涉及一种精细化工热敏染料S205中间体的制备方法,特别是涉及一种N-乙基间氨基苯酚的制备方法。
背景技术
荧烷类热敏染料S205具有优异的发色度、光感度,良好的耐光、耐晒、耐水性,被广泛的应用于热敏记录纸、热敏防伪标志、热敏变色服装等领域。
N-乙基间氨基苯酚是合成荧烷类热敏染料S205的重要中间体,关于该中间体的合成方法主要有氨化法和烷化法。氨化法以间苯二酚和乙胺为原料合成N-乙基间氨基苯酚,该方法中原料间苯二酚的转化率低,且有副产物N,N-二乙基间苯二胺生成,对目标产物的收率及纯度造成影响,而且该方法对工艺设备的要求较高,不利于工业化生产。如中国专利CN102199097A,该专利以间苯二酚和乙胺为原料,在高压釜中合成N-乙基间氨基苯酚。该方法的反应温度为200℃,反应时间为16h,产品收率仅为56%。烷化法通过烷基化试剂向氨基上引入一个乙基,生成N-乙基间氨基苯酚,该方法具有反应条件温和、转化率高的优点,但生成目标产物的同时伴有大量副产物N,N-二乙基间氨基苯酚生成,且副产物与目标产物不易分离,导致目标产物的收率及纯度低。如中国专利CN103159634A,该专利以原甲酸三烷基酯为烷基化试剂,与间氨基苯酚反应得到N-乙基间氨基苯酚,反应温度为80℃,反应时间为28h,收率为71.34%。
发明内容
本发明的目的在于提供一种N-乙基间氨基苯酚的制备方法,该方法以间氨基苯酚和溴乙烷为原料,采用三甲基氯硅烷保护法合成N-乙基间氨基苯酚,减少副产物生成、提高N-乙基间氨基苯酚收率。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的:
一种N-乙基间氨基苯酚的制备方法,所述方法按照下述反应过程进行:
首先间氨基苯酚与三甲基氯硅烷反应,三甲基硅基取代间氨基苯酚中氨基上的一个活泼氢,得到中间体Ⅰ(N-三甲基硅基间氨基苯酚);中间体Ⅰ再与溴乙烷进行烷基化反应,乙基取代中间体Ⅰ中氨基的另一个活泼氢,得到中间体Ⅱ(N-乙基-N-三甲基硅基间氨基苯酚);最后水解除去中间体Ⅱ中的三甲基硅基,得到N-乙基间氨基苯酚。
所述的N-乙基间氨基苯酚的制备方法,中间体Ⅰ的合成:
在装有回流装置的100ml圆底烧瓶中加入间氨基苯酚、三甲基氯硅烷、缚酸剂三乙胺以及溶剂四氢呋喃,在15~30℃下搅拌反应1~5h,过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐,得到含有中间体Ⅰ的滤液。
所述的N-乙基间氨基苯酚的制备方法,中间体Ⅱ的合成:
将含有中间体Ⅰ的滤液、溴乙烷以及缚酸剂三乙胺加入体积为25ml的水热釜中,密封,在70~80℃下反应25~30h,过滤除去反应生成的三乙胺氢溴酸盐,得到含有中间体Ⅱ的滤液。
所述的N-乙基间氨基苯酚的制备方法,所述方法包括将含有中间体Ⅱ的滤液倒入100ml的圆底烧瓶中,加入5~10ml水,在15~25℃下搅拌水解15~45min后,减压蒸馏除去水解生成的三甲基硅醇以及溶剂四氢呋喃和水,得到目标产物。
所述的N-乙基间氨基苯酚的制备方法,所述间氨基苯酚、三甲基氯硅烷与三乙胺的摩尔比为1.0:(1.0~1.6):(1.0~1.4)。
所述的N-乙基间氨基苯酚的制备方法,所述间氨基苯酚、溴乙烷与三乙胺的摩尔比为1.0:(1.0~1.5):(1.0~1.2)。
本发明的优点与效果是:
在合成N-乙基间氨基苯酚的过程中,首先用三甲基氯硅烷作为保护剂,与间氨基苯酚反应,三甲基硅基保护间氨基苯酚中氨基的一个活泼氢,得到中间体Ⅰ(N-三甲基硅基间氨基苯酚)。中间体Ⅰ再与溴乙烷进行烷基化反应,乙基取代了中间体Ⅰ中氨基的另一个活泼氢,得到了中间体Ⅱ(N-乙基-N-三甲基硅基间氨基苯酚)。最后水解掉中间体Ⅱ中的三甲基硅基,得到目标产物(N-乙基间氨基苯酚)。该方法首先用三甲基氯硅烷保护了间氨基苯酚中氨基的一个活泼氢,使间氨基苯酚与溴乙烷反应时,只有一个活泼氢可被乙基取代,减少副产物N、N-二乙基间氨基苯酚的生成。此外,该制备方法还具有反应条件温和、产品收率高等优点。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
本发明间氨基苯酚与三甲基氯硅烷反应,生成N-三甲基硅基间氨基苯酚(中间体Ⅰ),得到的中间体Ⅰ再与溴乙烷进行烷基化反应,得到N-乙基-N-三甲基硅基间氨基苯酚(中间体Ⅱ),最后水解除去中间体Ⅱ中的三甲基硅基,得到N-乙基间氨基苯酚,其反应过程如下:
制备步骤:
1..在装有回流装置的100ml圆底烧瓶中加入一定比例的间氨基苯酚、三甲基氯硅烷、缚酸剂三乙胺以及溶剂四氢呋喃,在15~30℃下搅拌反应1~5h,过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐,得到含有中间体Ⅰ的滤液。
2..将含有中间体Ⅰ的滤液倒入25ml水热釜中,并加入一定量的溴乙烷以及缚酸剂三乙胺,密封,在70~80℃下反应25~30h,过滤除去反应生成的三乙胺氢溴酸盐,得到含有中间体Ⅱ的滤液。
3.将含有中间体Ⅱ的滤液倒入100ml的圆底烧瓶中,加入5~10ml水,在15~25℃下搅拌水解15~45min后,减压蒸馏除去水解生成的三甲基硅醇、溶剂四氢呋喃及水,得到目标产物。
实施例1
①.将0.0125mol(1.36g)的间氨基苯酚、0.0175mol(1.93g)的三甲基氯硅烷和0.0150mol(1.52g)的三乙胺(三者比例为1:1.4:1.2)置于盛有15ml四氢呋喃的100ml圆底烧瓶中,水浴锅加热至20℃,磁子搅拌,反应4h,过滤除去反应生成的三乙胺盐酸盐,得到含有N-三甲基硅基间氨基苯酚的滤液(中间体Ⅰ)。
②.将含有中间体Ⅰ的滤液倒入25ml内衬为聚四氟乙烯的水热釜中,并加入0.0150mol(1.63g)溴乙烷和0.0138mol(1.40g)的三乙胺(三者比例为1:1.2:1.2),密封,加热至75℃,反应27h,过滤除去反应生成的三乙胺氢溴酸盐,得到含有N-乙基-N-三甲基硅基间氨基苯酚的滤液(中间体Ⅱ)。
③.将含有中间体Ⅱ的滤液倒入100ml圆底烧瓶中,加水10ml,在20℃下搅拌水解30min,减压蒸馏除去水解生成的三甲基硅醇、溶剂四氢呋喃及水,得到目标产物,收率为75.3%。
实施例2
具体步骤参照实施案例1,步骤①中的反应温度为30℃。N-乙基间氨基苯酚的收率为74.3%。
实施例3
具体步骤参照实施案例1,步骤①中间氨基苯酚、三甲基氯硅烷、三乙胺的投料摩尔比为1.0:1.2:1.2。N-乙基间氨基苯酚的收率为72.1%。