3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法，采用2,4-二氯硝基苯为原料，甲醇作溶剂，经甲胺化反应制得3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再与乙二醇的氢氧化钠（或其他碱性物质）溶液进行亲核取代余下的另一个氯，制得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，最后经重结晶制备高纯度3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。本发明专利技术通过一步法制备得到中间体3-甲氨基-4-硝基氯苯的工艺，取代了2,4-二氯硝基苯先高压氨解后再进行N-甲基化反应制备中间体的两步法工艺；另外，在一步法中采用甲醇取代四氢呋喃溶剂，达到降低回收操作费用及降低溶剂成本的目的；本发明专利技术具有设备常规、操作简单、原料廉价易得、成本低、收率高等特点。

【技术实现步骤摘要】
3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法
本专利技术涉及一种硝基类染料的制备方法，尤其是涉及一种3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法。
技术介绍
近年来，随着人们对时尚生活的追求，染发的比例日趋增长。而传统的染发剂中的直接发色成分为对苯二胺，对苯二胺是一种致癌物质，且与皮肤接触时易发生过敏等，不适宜长期频繁使用，因此迫切需要开发出低毒、低过敏性发色剂。3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇，一种硝基类染料，CASNo.59820-63-2，它是一种直接的毛发着色剂，可使用于21种不同颜色染发剂，使用浓度高达0.15%。应用于角蛋白纤维的染色时，其中由小皮接触和剩余的颜色附着到头发，而不是正常皮肤。因此无皮肤过敏或刺激及毒性遗留等问题，可作为无毒染发剂用于高档化妆品。已有定向的外商迫切需求，国际国内均属于新产品，产业化需求量大，市场及发展前景广阔。然而直接获得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的工艺还未见报道，研究报道的仅是其中间体3-甲氨基-4-硝基氯苯的合成。中国专利CN102531923A公开了一种3-甲氨基-4-硝基氯苯的生产方法，将间二氯苯采用混酸硝化后制得2,4-二氯硝基苯，再将2,4-二氯硝基苯加入高压胺化釜，通入液氨，在140～150℃、7.0～8.5MPa保温5～6小时，再经水洗、抽滤制得产品5-氯-2-硝基苯胺。该法需要高温高压，对设备要求较高且操作复杂。SergeiVoskresensky等（SyntheticCommunications,2000,30(19),3523-3526）采用5-氯-2-硝基苯胺为原料，甲苯为溶剂，Bu4N+HSO4-或Bu4N+Br-为催化剂，经硫酸二甲酯甲基化制得产品3-甲氨基-4-硝基氯苯，其制备过程如下：该方法存在步骤多、高压氨解、以及甲基化试剂硫酸二甲酯毒性大、收率低等问题。专利WO2005080388A1采用2,4-二氯硝基苯为原料，四氢呋喃为溶剂，先加入三乙胺和甲胺于氩气气氛下40℃反应6小时，再继续加入两个当量的甲胺-四氢呋喃溶液40℃反应16小时制得产品3-甲氨基-4-硝基氯苯，其制备过程如下：该方法存在溶剂四氢呋喃价高、回收难度大、收率低等问题。因此，改进中间体3-甲氨基-4-硝基氯苯的合成工艺、使其达到生产可行，尤其是开发3-甲氨基-4-硝基氯苯在碱性条件下与乙二醇进行亲核取代制备3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇以获得高品质产品的新工艺，已迫在眉睫。
技术实现思路
为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供了一种可作为低毒、低过敏性发色剂，并可用以制备安全无毒染发剂的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法。一种3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法，包括下述步骤：（1）2,4-二氯硝基苯与质量浓度为30～45%的甲胺水溶液在甲醇溶剂中经甲胺化反应制得3-甲氨基-4-硝基氯化苯；其中，2,4-二氯硝基苯、甲胺水溶液、甲醇的重量比为：1：095～1.25：2.12～3.02；（2）3-甲氨基-4-硝基氯化苯与乙二醇在碱作用下进行亲核取代反应得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品；其中，3-甲氨基-4-硝基氯化苯、乙二醇、碱的重量比为：1：4.2～6.0：0.34～0.40；（3）3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品进行纯化处理得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇纯品。本专利技术采用式（II）所示的2,4-二氯硝基苯为原料，甲醇作溶剂，经甲胺化制得式（III）3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再与乙二醇的氢氧化钠（或其他碱性物质）溶液进行亲核取代余下的另一个氯，制得式（I）所示的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，最后经重结晶制备高纯度3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。合成路线如下所示：优选地，步骤（1）中，甲胺水溶液的滴加时间控制在0.75～1.5h，甲胺化反应在回流温度下进行，反应时间为15～21h。优选地，甲胺化反应结束后经结晶、过滤、干燥后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯粗品，所得粗品再经甲醇冲洗，过滤烘干后得中间体3-甲氨基-4-硝基氯化苯。优选地，步骤（2）中，所述碱为KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3中的一种。优选地，所述碱采用分批加入，第一批碱与第二批碱的重量比为1.5～2：1。优选地，步骤（2）的具体操作为：先将第一批碱加热升温至90～100℃，使其溶解在乙二醇中后，控制温度在100～105℃，加入3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再升温至110～115℃反应1～3h后再补加第二批碱，控制在15～30min内加完，然后继续反应0.5～2.5h，降温至70℃后加入去离子水并搅拌结晶30min，再降温至40℃过滤，所得滤饼经去离子水冲洗后得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品。优选地，步骤（3）中，所述纯化处理为：3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品先在乙酸乙酯溶剂中进行活性炭脱色处理，然后在去离子水中进行重结晶，得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇；其中，乙酸乙酯、活性炭、3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品的重量比为：3.5～6.0：0.05～1：1，去离子水与3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品的重量比为：5～7：1。优选地，步骤（3）的具体操作为：在反应器中加入乙酸乙酯、3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，通入氮气并搅拌升温至60～65℃，待固体全溶后，投入活性炭，继续搅拌1～2h后停止加热，过滤并将滤液倒入去离子水中，加热至60～65℃，再降温至10～15℃，过滤，滤饼烘干后即得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。优选地，所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法包括下述步骤：（1）在四口烧瓶中加入50g2,4-二氯硝基苯、150g甲醇，搅拌升温至回流后，滴加47.6g质量浓度为40%的甲胺水溶液，1h内滴加完毕后，保持回流温度反应15h后，通入冰盐水降温至10℃，保温结晶30min，再经过滤烘干后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯粗品，所得粗品再用60g甲醇打浆，过滤，70℃干燥后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯；（2）在四口烧瓶中加入5.5gNaOH、105g乙二醇，搅拌升温至100℃，至NaOH完全溶解后，加入25g3-甲氨基-4-硝基氯化苯，升温至110℃反应2h后，补加3gNaOH，继续反应2.5h后降温至70℃，加入105g去离子水，于70℃下搅拌结晶30min，再降温至40℃过滤，所得滤饼经去离子水冲洗后再次过滤得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品；（3）在四口烧瓶中加入100g乙酸乙酯、20g3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，通入氮气并搅拌升温至65℃，待固体全溶后，投入1.18g活性炭，继续搅拌1h后停止加热，过滤并将滤液倒入115g去离子水中，加热至65℃，再降温至10℃，过滤，滤饼烘干后即得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。本专利技术的有益效果在于：（1）本专利技术制备得到的化合物3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇，可作为染发剂的有效发色成分，具有毒性低、对皮肤适应性好等优点，具有广阔的市场前景；（2）本专利技术所采用2,4-二氯硝基苯在甲醇溶剂中，用甲胺进行常压的选择单甲胺化反应，通过一步法制备得到中间体3-甲氨基-4-硝基氯苯的工艺，取代了2,4-二氯硝基苯先高压氨解后再进行N-甲基化反应制备中间体的两步法工艺；另外，在一步法中采用甲醇取代四氢呋喃溶剂，达到降低回收操作费用及降低溶剂成本的目本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种3‑甲氨基‑4‑硝基苯氧乙醇的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）2,4‑二氯硝基苯与质量浓度为30～45%的甲胺水溶液在甲醇溶剂中经甲胺化反应制得3‑甲氨基‑4‑硝基氯化苯；其中，2,4‑二氯硝基苯、甲胺水溶液、甲醇的重量比为：1：095～1.25：2.12～3.02；（2）3‑甲氨基‑4‑硝基氯化苯与乙二醇在碱作用下进行亲核取代反应得到3‑甲氨基‑4‑硝基苯氧乙醇粗品；其中，3‑甲氨基‑4‑硝基氯化苯、乙二醇、碱的重量比为：1：4.2～6.0：0.34～0.40；（3）3‑甲氨基‑4‑硝基苯氧乙醇粗品进行纯化处理得到3‑甲氨基‑4‑硝基苯氧乙醇纯品。

【技术特征摘要】
1.一种3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法，其特征在于包括下述步骤：（1）2,4-二氯硝基苯与质量浓度为30～45%的甲胺水溶液在甲醇溶剂中经甲胺化反应制得3-甲氨基-4-硝基氯化苯；其中，2,4-二氯硝基苯、甲胺水溶液、甲醇的重量比为：1：0.95～1.25：2.12～3.02；（2）3-甲氨基-4-硝基氯化苯与乙二醇在碱作用下进行亲核取代反应得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品；其中，3-甲氨基-4-硝基氯化苯、乙二醇、碱的重量比为：1：4.2～6.0：0.34～0.40；所述碱为KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3中的一种；所述碱采用分批加入，第一批碱与第二批碱的重量比为1.5～2：1；（3）3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品进行纯化处理得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇纯品；其中，步骤（2）的具体操作为：先将第一批碱加热升温至90～100℃，使其溶解在乙二醇中后，控制温度在100～105℃，加入3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再升温至110～115℃反应1～3h后再补加第二批碱，控制在15～30min内加完，然后继续反应0.5～2.5h，降温至70℃后加入去离子水并搅拌结晶30min，再降温至40℃过滤，所得滤饼经去离子水冲洗后得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品。2.根据权利要求1所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，甲胺水溶液的滴加时间控制在0.75～1.5h，甲胺化反应在回流温度下进行，反应时间为15～21h。3.根据权利要求2所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法，其特征在于：甲胺化反应结束后经结晶、过滤、干燥后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯粗品，所得粗品再经甲醇冲洗，过滤烘干后得中间体3-甲氨基-4-硝基氯化苯。4.根据权利要求1所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述纯化处理为：3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品先在乙酸乙酯溶剂中进行活性炭脱色处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖庆军，汪小华，胡晓峰，刘俊芳，于尚琴，
申请(专利权)人：浙江鼎龙化工有限公司，浙江鼎龙科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33