发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺简单、成本低，适于工业化的2-噻吩乙胺合成方法。
本发明以噻吩为原料，先制备中间体2-噻吩乙醇，再加压氨解为2-噻吩乙胺。其主要包括如下步骤：
(1)噻吩低温溴化得2-溴噻吩；
(2)2-溴噻吩与镁屑发生格氏反应，再与环氧乙烷作用生成2-噻吩乙醇；
(3)2-噻吩乙醇通过酯化、氨解两步反应制得2-噻吩乙胺。
本发明的具体技术方案如下：
一种2-噻吩乙胺的合成方法，其特点是，其步骤如下：
(1)2-溴噻吩的制备：有机溶剂存在下，往噻吩中滴加溴化剂，控制反应温度为-10-10℃，滴加完后保温反应2-6小时，分层，脱溶，再减压蒸馏收集45-47℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的有机溶剂选自冰乙酸、四氯化碳、二氯乙烷、甲苯或乙腈；所述的溴化剂为N-琥珀酰亚胺、吡啶氢溴酸盐、溴素或氢溴酸中的一种或多种；物质的摩尔比为：噻吩∶溴化剂＝1∶2-3.0；
(2)2-噻吩乙醇的制备：取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液于0-20℃下加入环氧乙烷，反应结束后用稀硫酸酸化至pH＜1，分层后加入适量抗氧化剂，脱溶，再减压蒸馏收集108-110℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的无水溶剂为乙醚、正丁醚、甲苯、四氢呋喃中的一种或多种；物质的摩尔比为：镁∶2-溴噻吩＝1∶1-1.8；环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比为0.2-0.5∶1；
(3)成品制备：取2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，于0-20℃下滴加液碱(NaOH)反应，反应结束后冷却，加水溶解，分层、有机溶剂萃取、脱溶，所得酯化物粗品加入甲醇后通入液氨进行氨解反应，反应结束后蒸馏回收甲醇，稀硫酸调节pH至1-2，有机溶剂萃取、脱溶，再减压精馏收集99-101℃/2.24Kpa馏分即得成品2-噻吩乙胺；所述相转移催化剂选自环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵；相转移催化剂的重量占2-噻吩乙醇重量的1.5-2.5％；所述的有机溶剂选自冰乙酸、四氯化碳、二氯乙烷、甲苯或乙腈；物质的摩尔比为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1-1.4；甲醇的用量为2-噻吩乙醇重量的6.2-9.4倍；2-噻吩乙醇与液氨的重量比为1∶2.5-5；氨解反应的温度为20-60℃、压力为0.5-1.5Mpa。
以上所述的2-噻吩乙胺的合成方法的一种反应方程式如下：
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在以上所述的2-噻吩乙胺的合成方法技术方案中：
1、步骤(1)中，所述的溴化剂优选为溴素与氢溴酸的混合物，且溴素与氢溴酸的摩尔比优选为1∶1-1.6，进一步优选为1.15∶1.16。
2、步骤(1)中，反应温度优选为0-5℃。
3、步骤(1)中，所述的溴化剂选是几种物质的混合物时，其混合比例可以按需要任意调配。
4、步骤(2)中，环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比优选为0.35∶1。
5、步骤(2)中，所述的稀硫酸的浓度可以按需要调节，优选使用10-30％的稀硫酸。
6、步骤(2)中，所述的无水溶剂是几种物质的混合物时，其混合比例可以按需要任意调配。
7、步骤(2)中，所述的无水溶剂优选为甲苯和四氢呋喃组成的混合溶剂；且在该混合溶剂中，甲苯与四氢呋喃的质量比优选为1∶1～5，进一步优选为1∶2。
8、步骤(2)中，取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液优选在9-13℃下加入环氧乙烷。
9、步骤(2)中，物质的摩尔比优选为镁∶2-溴噻吩＝1∶1.35。
10、步骤(2)中，所述的抗氧化剂优选自间苯二酚、硫酸钾或者亚硫酸钠；且抗氧化剂与2-溴噻吩的重量百分比优选为0.25-5.0％。
11、步骤(3)中，2-噻吩乙醇与液氨的重量比优选为1∶3-3.3；
12、步骤(3)中，氨解反应的温度优选为30-35℃、压力优选为0.6-0.65Mpa。
13、步骤(3)中，2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，优选于6-8℃下滴加液碱反应；
14、步骤(3)中，物质的摩尔比优选为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1.05。
15、步骤(3)中，甲醇的用量优选为2-噻吩乙醇重量的7-7.5倍。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
(1)以廉价易得的噻吩为原料，经溴化、格氏、加成、酯化、氨解五步反应，大大降低了生产成本；
(2)反应条件温和，工艺简单，污染小，有利于实现工业化生产；
(3)无需使用还原剂，避免了昂贵或剧毒物质的使用。
具体实施方式
以下通过实施例说明本发明的具体工艺步骤，但不受实施例限制。
实施例1。一种2-噻吩乙胺的合成方法，其步骤如下：
(1)2-溴噻吩的制备：有机溶剂存在下，往噻吩中滴加溴化剂，控制反应温度为-10℃，滴加完后保温反应2小时，分层，脱溶，再减压蒸馏收集45℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的有机溶剂为冰乙酸或四氯化碳；所述的溴化剂为N-琥珀酰亚胺、吡啶氢溴酸盐、溴素或氢溴酸中的一种；物质的摩尔比为：噻吩∶溴化剂＝1∶2；
(2)2-噻吩乙醇的制备：取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液于0℃下加入环氧乙烷，反应结束后用稀硫酸酸化至pH＜1，分层后加入适量抗氧化剂，脱溶，再减压蒸馏收集108℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的无水溶剂为乙醚、正丁醚、甲苯、四氢呋喃中的一种；物质的摩尔比为：镁∶2-溴噻吩＝1∶1；环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比为0.2∶1；
(3)成品制备：取2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，于0℃下滴加液碱反应，反应结束后冷却，加水溶解，分层、有机溶剂萃取、脱溶，所得酯化物粗品加入甲醇后通入液氨进行氨解反应，反应结束后蒸馏回收甲醇，稀硫酸调节pH至1，有机溶剂萃取、脱溶，再减压精馏收集99℃/2.24Kpa馏分即得成品2-噻吩乙胺；所述相转移催化剂为环糊精；相转移催化剂的重量占2-噻吩乙醇重量的1.5％；所述的有机溶剂为冰乙酸或四氯化碳；物质的摩尔比为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1；甲醇的用量为2-噻吩乙醇重量的6.2倍；2-噻吩乙醇与液氨的重量比为1∶2.5；氨解反应的温度为20℃、压力为0.5Mpa。
实施例2。一种2-噻吩乙胺的合成方法，其步骤如下：
(1)2-溴噻吩的制备：有机溶剂存在下，往噻吩中滴加溴化剂，控制反应温度为10℃，滴加完后保温反应6小时，分层，脱溶，再减压蒸馏收集47℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的有机溶剂为二氯乙烷或甲苯；所述的溴化剂为N-琥珀酰亚胺、吡啶氢溴酸盐、溴素或氢溴酸中的二种；物质的摩尔比为：噻吩∶溴化剂＝1∶3.0；
(2)2-噻吩乙醇的制备：取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液于20℃下加入环氧乙烷，反应结束后用稀硫酸酸化至pH＜1，分层后加入适量抗氧化剂，脱溶，再减压蒸馏收集110℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的无水溶剂为乙醚、正丁醚、甲苯、四氢呋喃中的二种；物质的摩尔比为：镁∶2-溴噻吩＝1∶1.8；环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比为0.5∶1；
(3)成品制备：取2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，于20℃下滴加液碱反应，反应结束后冷却，加水溶解，分层、有机溶剂萃取、脱溶，所得酯化物粗品加入甲醇后通入液氨进行氨解反应，反应结束后蒸馏回收甲醇，稀硫酸调节pH至2，有机溶剂萃取、脱溶，再减压精馏收集101℃/2.24Kpa馏分即得成品2-噻吩乙胺；所述相转移催化剂为苄基三乙基氯化铵；相转移催化剂的重量占2-噻吩乙醇重量的2.5％；所述的有机溶剂为二氯乙烷或甲苯；物质的摩尔比为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1.4；甲醇的用量为2-噻吩乙醇重量的9.4倍；2-噻吩乙醇与液氨的重量比为1∶5；氨解反应的温度为60℃、压力为1.5Mpa。
实施例3。一种2-噻吩乙胺的合成方法，其步骤如下：
(1)2-溴噻吩的制备：有机溶剂存在下，往噻吩中滴加溴化剂，控制反应温度为0℃，滴加完后保温反应4小时，分层，脱溶，再减压蒸馏收集46℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的有机溶剂为乙腈；所述的溴化剂为溴素与氢溴酸的混合物，二者的摩尔比为1∶1；物质的摩尔比为：噻吩∶溴化剂＝1∶2.5；
(2)2-噻吩乙醇的制备：取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液于9℃下加入环氧乙烷，反应结束后用稀硫酸酸化至pH＜1，分层后加入适量抗氧化剂，脱溶，再减压蒸馏收集109℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的无水溶剂为甲苯与四氢呋喃的混合物，二者的摩尔比为1∶1；物质的摩尔比为：镁∶2-溴噻吩＝1∶1.35；环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比为0.35∶1；
(3)成品制备：取2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，于6℃下滴加液碱反应，反应结束后冷却，加水溶解，分层、有机溶剂萃取、脱溶，所得酯化物粗品加入甲醇后通入液氨进行氨解反应，反应结束后蒸馏回收甲醇，稀硫酸调节pH至1.5，有机溶剂萃取、脱溶，再减压精馏收集100℃/2.24Kpa馏分即得成品2-噻吩乙胺；所述相转移催化剂为四丁基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵；相转移催化剂的重量占2-噻吩乙醇重量的2％；所述的有机溶剂为乙腈；物质的摩尔比为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1.05；甲醇的用量为2-噻吩乙醇重量的7倍；2-噻吩乙醇与液氨的重量比为1∶3；氨解反应的温度为30℃、压力为0.6Mpa。
实施例4。一种2-噻吩乙胺的合成方法，其步骤如下：
(1)2-溴噻吩的制备：有机溶剂存在下，往噻吩中滴加溴化剂，控制反应温度为5℃，滴加完后保温反应3小时，分层，脱溶，再减压蒸馏收集45-47℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的有机溶剂为四氯化碳；所述的溴化剂为溴素与氢溴酸的混合物，二者的摩尔比为1.15∶1.16；物质的摩尔比为：噻吩∶溴化剂＝1∶2.31；
(2)2-噻吩乙醇的制备：取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液于13℃下加入环氧乙烷，反应结束后用稀硫酸酸化至pH＜1，分层后加入适量抗氧化剂，脱溶，再减压蒸馏收集108-110℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的无水溶剂为乙醚、正丁醚、甲苯、四氢呋喃中任意三种组成的混合物；物质的摩尔比为：镁∶2-溴噻吩＝1∶1.5；环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比为0.3∶1；
(3)成品制备：取2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，于8℃下滴加液碱反应，反应结束后冷却，加水溶解，分层、有机溶剂萃取、脱溶，所得酯化物粗品加入甲醇后通入液氨进行氨解反应，反应结束后蒸馏回收甲醇，稀硫酸调节pH至1.2，有机溶剂萃取、脱溶，再减压精馏收集99-101℃/2.24Kpa馏分即得成品2-噻吩乙胺；所述相转移催化剂为十四烷基三甲基氯化铵；相转移催化剂的重量占2-噻吩乙醇重量的1.8％；所述的有机溶剂为甲苯；物质的摩尔比为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1.2；甲醇的用量为2-噻吩乙醇重量的7.5倍；2-噻吩乙醇与液氨的重量比为1∶3.3；氨解反应的温度为35℃、压力为0.65Mpa。
实施例5。一种2-噻吩乙胺的合成方法，其步骤如下：
(1)2-溴噻吩的制备：有机溶剂存在下，往噻吩中滴加溴化剂，控制反应温度为2℃，滴加完后保温反应5小时，分层，脱溶，再减压蒸馏收集45-47℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的有机溶剂为甲苯；所述的溴化剂为N-琥珀酰亚胺、吡啶氢溴酸盐、溴素或氢溴酸中的任意三种或全部四种按任意比组成的混合物；物质的摩尔比为：噻吩∶溴化剂＝1∶2.1；
(2)2-噻吩乙醇的制备：取2-溴噻吩与镁屑在无水溶剂中发生格氏反应，反应液于10℃下加入环氧乙烷，反应结束后用稀硫酸酸化至pH＜1，分层后加入适量抗氧化剂，脱溶，再减压蒸馏收集108-110℃/1.73Kpa馏分得产物；所述的无水溶剂为乙醚、正丁醚、甲苯与四氢呋喃按任意比组成的混合物；物质的摩尔比为：镁∶2-溴噻吩＝1∶1.6；环氧乙烷与2-溴噻吩的重量比为0.25∶1；
(3)成品制备：取2-噻吩乙醇与苯磺酰氯在相转移催化剂存在下，于7℃下滴加液碱反应，反应结束后冷却，加水溶解，分层、有机溶剂萃取、脱溶，所得酯化物粗品加入甲醇后通入液氨进行氨解反应，反应结束后蒸馏回收甲醇，稀硫酸调节pH至1.8，有机溶剂萃取、脱溶，再减压精馏收集99-101℃/2.24Kpa馏分即得成品2-噻吩乙胺；所述相转移催化剂为环糊精、苄基三乙基氯化铵、四丁基氯化铵或十四烷基三甲基氯化铵；相转移催化剂的重量占2-噻吩乙醇重量的1.8％；所述的有机溶剂为冰四氯化碳；物质的摩尔比为2-噻吩乙醇∶苯磺酰氯＝1∶1.15；甲醇的用量为2-噻吩乙醇重量的8倍；2-噻吩乙醇与液氨的重量比为1∶4；氨解反应的温度为25℃、压力为1Mpa。
实施例6。实施例3所述的合成方法的步骤(1)中，溴素与氢溴酸的摩尔比为1∶1.6。
实施例7。实施例3所述的合成方法的步骤(2)中，甲苯与四氢呋喃的质量比为1∶5。
实施例8。实施例3所述的合成方法的步骤(2)中，甲苯与四氢呋喃的质量比为1∶2。
实施例9。实施例1-8任何一项所述的合成方法的步骤(2)中，所述的抗氧化剂为间苯二酚、硫酸钾或者亚硫酸钠；且抗氧化剂与2-溴噻吩的重量百分比为0.25％。
实施例10。实施例1-8任何一项所述的合成方法的步骤(2)中，所述的抗氧化剂为间苯二酚、硫酸钾或者亚硫酸钠；且抗氧化剂与2-溴噻吩的重量百分比为5.0％。
实施例11。2-溴噻吩的制备实验。
将500mL三口瓶置于冰浴槽中，装上冷凝管、搅拌棒及温度计。冷凝管上口接溴化氢气体吸收装置。加入噻吩79mL(84g，1.0mol)、四氯化碳160mL(250g)，控制温度为0～5℃，开动搅拌，滴加溴素48mL(150g，1.15mol)和氢溴酸(40％)190mL(235g，1.16mol)，80min内滴加完后，再搅拌60min，这时溴化氢已逸出完毕。水洗、干燥后，常压蒸馏回收溶剂。将产物转入250mL蒸馏瓶中，减压蒸馏，收集45-47℃/1.73KPa的馏分，得无色液体85mL(143g)，产率88.1％，含量98.4％。
实施例12。2-噻吩乙醇的制备实验。
将500mL三口瓶装上搅拌棒、温度计及冷凝管，加热使之完全干燥。加入28g镁屑，200mL(175g)四氢呋喃和250mL(233g)甲苯，先滴加10mL(滴加总量为100mL，163g，1.0mol)2-溴噻吩，加碘粒一小颗，约10min后，反应开始，然后滴加90mL2-溴噻吩，控制滴加速度，反应液保持回流。约60min滴完后，再加热60min。这时镁屑的光泽已消失。缓慢滴加由57g环氧乙烷(1.2mol)与50mL四氢呋喃组成的溶液，滴完后，再搅拌60min。冷却，滴加20％硫酸至pH＜1。静置分层，有机层用2×400mL饱和盐水洗涤，无水硫酸镁干燥。常压蒸馏回收四氢呋喃和甲苯。转入250mL带分馏柱的蒸馏瓶中，减压分馏，收集108-110℃/1.73KPa的馏分，得无色液体100ml(116g)，产率90.8％，含量98.3％。
实施例13。2-噻吩乙胺的制备实验。
在装有机械搅拌、温度计及尾气吸收的500ml三口烧瓶中，加入156ml(135g)甲苯，66ml(76.8g)2-噻吩乙醇，111.4g(6.3mol)苯磺酰氯和1.6g十四烷基三甲基氯化铵，搅拌下于2小时内滴加99.5g50％液碱，再控温5℃反应4小时。反应结束后，搅拌下将反应液转移至200ml碎冰中，静置、分层，水层用2×200mL甲苯萃取，合并有机层，无水硫酸镁干燥，常压蒸馏回收甲苯。
上述粗品转移到3000ml加压釜中，加入1360ml(1080g)甲醇，降温至0℃通入515g氨气，此时温度上升至30-35℃，釜压0.6-0.65MPa。搅拌反应6小时。反应结束打开放空阀，用甲醇吸收未反应的氨气，此甲醇可用于下次套用。反应液转移到2000ml三口瓶中，常压蒸馏回收甲醇(下次套用)。加入450ml水搅拌，用40ml(52g)40％稀硫酸调节Ph＝1-2，用2×200mL甲苯萃取，合并常压蒸馏回收甲苯。转入250ml带分馏柱的蒸馏瓶中，减压分馏，收集99-101℃/2.24KPa的馏分，得无色液体87ml(95.0g)，产率85.2％，含量99.3％。HNMR(CDCl3)δ：1.26(S，2H)；2.93(S，4H)；6.50～7.10(m，3H)。
实施例14。2-噻吩乙胺的制备实验。
酯化操作与实施例13相同。氨解反应中套用回收甲醇1000ml，新鲜甲醇400ml，通入氨气480g。其他操作相同。产率84.8％，含量99.4％。