2,3,5,6-四甲基对苯二胺的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种2,3,5,6

【技术实现步骤摘要】
2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法


[0001]本专利技术属于材料中间体合成
，具体涉及一种2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法。

技术介绍

[0002]上世纪60年代，各国都在将聚酰亚胺的研究、开发及利用、列入 21世纪最有希望的工程塑料之一，因其在性能和合成方面的突出特点，不论是作为结构材料还是作为功能性材料，其巨大的应用前景已经得到充分体现。
[0003]气体分离膜是一种选择性膜，渗透通量大，其机械强度能保证承受一定的压差，工业上应用较多的是非对称性膜和复合膜。气体分离膜技术是近年来发展很快的一项新技术，不同的高分子膜对不同种类的气体分子的透过率和选择性不同，因而可以从气体混合物中选择分离某种气体，如从空气中收集氧，从合成氨尾气中回收氢，从石油裂解的混合气中分离氢、一氧化碳等领域均有广泛的应用前景。
[0004]2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺，类白色固体，CAS号为3102
‑
87
‑
2，分子式为C
10
H
16
N2，分子量为164.25，熔程为150～155℃，其结构式如下：。
[0005]2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺是一种重要的聚酰亚胺单体，对苯二胺型单体与6FDA共聚，氨基邻位引入的甲基越多，聚合物自由体积的增加幅度越大，气体渗透系数和选择性减少的幅度也越大，2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺在氨基引入了四个甲基，以它为原料合成的聚酰亚胺型气体分离膜渗透性和选择性都得到大幅度的提升，聚酰亚胺高分子材料作为一种特种工程材料，已广泛应用在航空、航天、微电子、纳米、液晶、分离膜、激光等领域。
[0006]现有技术关于2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成文献报道极少，仅有文献1公开了一种以二硝基均四甲苯为起始原料，经催化氢化反应制得二氨基均四甲苯（也即2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺）。
[0007]对于上述起始原料二硝基均四甲苯，文献2和文献3均公开了以均四甲苯为起始原料，经硝化反应制得二硝基均四甲苯。
[0008]上述现有技术的合成路线的不足在于：（1）硝化反应不仅安全性较低，而且会产生大量三废，对环境极不友好，对设备腐蚀较大；（2）催化氢化反应需要采用价格昂贵的贵金属催化剂，导致生产成本较高。
[0009]文献1：“Restricted Rotation in Aryl Amines. IX. DiaminodureneDerivatives”，Roger Adams and Nils K. Nelson，Journal of the American Chemical Society，第72卷第1期，第132～135页，1950年1月。
[0010]文献2：美国专利文献US2864871A，公开日1958年12月16日。
[0011]文献3：美国专利文献US3153099A，公开日1964年10月13日。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的在于解决上述问题，提供一种安全性较高、对环境更友好、生产成本较低、尤其是反应收率和产物纯度均较高的2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法。
[0013]实现本专利技术目的的技术方案是：一种2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法，具有以下步骤：
①
以均四甲苯为起始原料，先与卤化试剂进行卤化反应，得到1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯；
②
步骤
①
得到的1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯与氨解试剂进行氨解反应，得到目标产物2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺。
[0014]上述步骤
①
中所述的卤化试剂为氯气、液溴或者单质碘；相应地，分别得到1,4
‑
二氯
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯、1,4
‑
二溴
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯以及1,4
‑
二碘
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯。
[0015]上述步骤
①
中所述的卤化反应温度为
‑
10～
‑
5℃，时间为4～6h。
[0016]上述步骤
①
中所述的卤化反应是在第一溶剂中进行的；所述第一溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳中的一种。
[0017]上述步骤
①
中所述的卤化反应是在第一催化剂的存在下进行的；所述第一催化剂为无水氯化铝，所述第一催化剂的用量为所述1,2,4,5
‑
四甲苯重量的0.5～1.5wt%。
[0018]上述步骤
②
中所述的氨解试剂为氨水或者液氨。
[0019]上述步骤
②
中所述的氨解反应温度为190～210℃，氨解反应压力为4.0～5.0MPa，氨解反应时间为14～16h。
[0020]上述步骤
②
中所述的氨解反应是在第二催化剂的存在下进行的；所述第二催化剂为氯化亚铜+铜粉组合催化剂；所述氯化亚铜的用量为所述1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯重量的2～3wt%，所述铜粉的用量为所述1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯重量的0.3～1wt%。
[0021]上述步骤
②
中所述的氨解反应是在N,N'
‑
双(2,4,6
‑
三甲氧基苯基)草酰胺的存在下进行的；所述N,N'
‑
双(2,4,6
‑
三甲氧基苯基)草酰胺的用量为所述1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯重量的2～3wt%。
[0022]本专利技术具有的积极效果：本专利技术的合成方法既避免了现有方法存在的三废污染问题，对环境更友好，安全性更高，又避免了现有方法需要使用价格昂贵的贵金属催化剂的问题，生产成本较低，而且本专利技术的合成方法操作简单，收率较高，适合工业化大生产。
附图说明
[0023]图1为实施例1步骤
①
制得的中间产物的DSC图谱：图2为实施例1步骤
①
制得的中间产物的LC
‑
MS图谱：图3为实施例1步骤
②
制得的目标产物的DSC图谱：图4为实施例1步骤
②
制得的目标产物的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法，其特征在于具有以下步骤：
①
以均四甲苯为起始原料，先与卤化试剂进行卤化反应，得到1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯；
②
步骤
①
得到的1,4
‑
二卤代
‑
2,3,5,6
‑
四甲苯与氨解试剂进行氨解反应，得到目标产物2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺。2.根据权利要求1所述的2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法，其特征在于：上述步骤
①
中所述的卤化试剂为氯气、液溴或者单质碘。3.根据权利要求1所述的2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法，其特征在于：上述步骤
①
中所述的卤化反应温度为
‑
10～
‑
5℃，时间为4～6h。4.根据权利要求1所述的2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法，其特征在于：上述步骤
①
中所述的卤化反应是在第一溶剂中进行的；所述第一溶剂为二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳中的一种。5.根据权利要求1所述的2,3,5,6
‑
四甲基对苯二胺的合成方法，其特征在于：上述步骤
①
中所述的卤化反应是在第一催化剂的存在下进行的；所述第一催化剂为无水氯化铝，所述第一催化剂的用量为所述1,2,4,5
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四甲苯重量的0.5～1.5wt%。6.根据权利要求1所述的2,3,...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡锦平，吴建华，汤玉亮，张培锋，
申请(专利权)人：东营新阳光材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：