均三甲苯胺的制备

概述^[1]

均三甲苯胺是一种广泛应用于染料、农药等工业的中间体。均三甲苯胺合成的原料为均三甲苯，其存在于石油中。随着我国大规模工业化生产的实现，均三甲苯的产量不断提高，因此其下游产品的开发越来越受到广泛的重视。均三甲苯的下游产品，如均苯三甲酸、均三甲苯胺、M酸等都是重要的化工产品。以均三甲苯为原料合成均三甲苯胺，均三甲苯硝化反应是关键，直接关系到生产成本和产品的质量。

1987年，国内金陵石化公司最早成功探索了以均三甲苯为原料，经硝化、还原后制得均三甲苯胺的合成工艺，并进行了工业化生产，当时年产量125吨。分别以硫酸和硝酸硝化法来制备硝基均三甲苯，然后进行催化加氢还原制得均三甲苯胺。此法工艺简单，易于工业化生产，在此后的若干年中，成为了制备均三甲苯胺的主流工艺。

但其生产过程中伴有大量的废酸和废水，增加了后续环保处理成本，且硝化过程中会有大量的二硝基副产物产生，后期需要精馏提纯，由于硝基均三甲苯沸点高，所需精馏温度高，因此大大增加了能耗，提高了生产成本。以邻甲苯胺和甲醇为原料，在以γ－Al2O3－V、Cr、或Mg为催化剂和高温(大于300℃)的作用下通过烷基化反应生成均三甲苯胺，邻甲苯胺的转化率和选择性分别为80%和50%。此工艺操作温度高，难以工业化，且转化率和选择性稍差。

制备^[1]

1)在50mL恒压滴液漏斗中先加入10g乙酸，再加入13.5g98%硝酸，静置冷却至25℃以下，备用。在250mL四口烧瓶中，依次加入乙酐24.5g、均三甲苯24g，在20～25℃下，边搅拌边滴加配制好的硝酸溶液。滴加完毕，于20～25℃下保温2h，再升到35～40℃保温2h。取样经液相色谱仪检测，当检测不出均三甲苯时，结束反应。反应方程式如下:

2)硝化反应后处理

硝化反应后处理主要有两种方法，水洗和蒸馏。水洗法:硝化反应结束后，向烧瓶中加入约40g水，升温至65℃，趁热分层，用65℃热水洗涤2～3次，有机相即为硝基均三甲苯。蒸馏法:硝化反应结束后，升温到70～80℃，然后减压蒸馏去除乙酸即得到硝基均三甲苯。

应用^[2]

均三甲苯胺纯品为无色透明液体，接触空气受光后极易变色，商品常呈浅棕色。不溶子水，能溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。均三甲苯胺是染料、有机颜料和农药的中间体，其应用举例如下：制备一种溶剂蓝104染料，它包括以下步骤：（a）向反应容器中加入均三甲苯胺，在搅拌条件下加入1，4?二羟基蒽醌、1，4-二羟基蒽醌隐色体、硼酸和催化剂，随后升温至125~130℃，反应15~18小时至终点；所述均三甲苯胺、1，4-二羟基蒽醌、1，4-二羟基蒽醌隐色体硼酸和催化剂的质量比为12~18：3~5：1.5~2：0.8~1.5：1；所述催化剂为选自乙酸、羟基乙酸和水杨酸中的一种或多种组成的混合物；（b）将步骤（a）的产物降温至50~70℃，随后加入甲醇进行离析；搅拌后再降温至30~50℃，经抽滤、洗涤、烘干即可。这样能够提高产品的转化率和产率，减小废弃物的排放，有利于减轻对环境的污染。

主要参考资料

[1] 均三甲苯胺合成工艺的改进

[2] CN201710029347.2一种溶剂蓝104染料的环保制备方法