3-甲基苯胺的应用及制备

背景及概述^[1]

甲基苯胺（Methylaniline）是邻甲基苯胺（2-Methylaniline）、3-甲基苯胺（3-Methylaniline）、对甲基苯胺（4-Methylaniline）的合称。邻甲基苯胺和3-甲基苯胺是无色油状液体，对甲基苯胺为白色结晶。甲基苯胺是最简单的芳香胺之一，也是应用广泛的有机合成中间体，广泛用作染料、农药、医药等有机合成中间体。目前，国内生产主要是以硝基甲苯为原料，以乙醇或甲醇为溶剂，以骨架Ni 为催化剂，进行加氢反应制备甲基苯胺。该工艺的缺点是反应过程中引入外加溶剂甲醇或者乙醇，溶剂甲醇或乙醇的损耗大，能耗较高，易燃易爆，且甲醇有毒，因此整个工艺生产成本较高，安全系数较低且不环保。

应用^[2-6]

3-甲基苯胺主要作为有机、化工合成中间体进行使用，其应用举例如下：

1. 制备一种导电聚合物基电致变色膜，属于高分子电致变色材料技术领域。该方法是将苯胺、3-甲基苯胺与3，4-异丙基二氧噻吩三种单体，采用化学氧化共聚后，制备三元导电共聚物，并经分离、与聚酰胺类高分子形成共混溶液，将共混溶液采用采用喷涂或刷涂或入浸方式涂覆于导电玻璃或导电薄膜的表面，待溶剂挥发后，制得导电聚合物基电致变色膜。本发明方法制备工艺简单、加工性强、成本低廉，制备的电致变色膜特性良好、俯着力高、适用性广。将上述产品与离子导电层、离子吸收层复合后，可方便制备形态多样的电致变色玻璃、薄膜等器件。

2. 制备一种耐水解聚碳酸酯复合材料，其在成分中添加有3-甲基苯胺、含氟化合物等组分，在制备时是先将各组分分别与分子量不同的聚碳酸酯、有机硅聚碳酸酯共聚合物反应制成一号基料和二号基料，确保各组分间能够充分反应，提高混合效果，同时，严格把控反应温度、挤出温度等工艺参数，以提高组分的反应效果，达到“协同增效”的效果，大幅度提高产品的性能，经过试验证明，经上述方法制得的耐水解聚碳酸酯复合材料，具有优异的抗热变形能力和耐高温耐水解能力，能够广泛的应用在各领域外壳使用，能够在恶劣的环境下仍然具有优异的使用寿命。

3. 制备一种离合器泵活塞材料，该制备方法包括：

1)将红薯破碎，接着置于酵母溶液中进行发酵，然后过滤取滤饼以制得改性剂；

2)将膨润土与铁矿渣进行煅烧，然后置于X-射线的存在下进行活化处理以制得活化剂；

3)将聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙酸纤维素、丙酸乙烯酯、正丁醇、纳米氧化镁、稀土氧化物、钛酸钾晶须、3-甲基苯胺、苯胺甲基三乙氧基硅烷、嘧啶、对苯醌、二甲基硅油、改性剂与活化剂混炼、冷却成型、造粒以制得离合器泵活塞材料。通过该方法制得的离合器泵活塞材料具有优异的力学性能。

4. 制备一种高强度离合器拨叉材料，该制备方法包括：

1)将木屑、草木灰浸泡于盐酸溶液中，接着过滤取滤饼，然后将滤饼进行蒸汽处理以制得改性剂；

2)将膨润土与铁矿渣进行煅烧，然后置于X-射线的存在下进行活化处理以制得活化剂；

3)将聚碳酸酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、丙酸纤维素、丙酸乙烯酯、正丁醇、纳米氧化镁、稀土氧化物、钛酸钾晶须、3-甲基苯胺、苯胺甲基三乙氧基硅烷、嘧啶、对苯醌、二甲基硅油、改性剂与活化剂混炼、冷却成型、造粒以制得高强度离合器拨叉材料。通过该方法制得的离合器拨叉材料具有优异的力学性能。

5. 制备一种新型磺胺增效剂2，4-二氨基-5-(8-二甲氨基-7-甲基-5-喹啉基甲基)-2，4-(1H，3H)嘧啶。以尿嘧啶、3-甲基苯胺，丙三醇和间硝基甲苯为原料，依次经过胺甲基化反应、斯克劳普反应、硝化反应、氢化还原反应、胺甲基化反应、取代反应、氯化反应和氨化反应，最终合成2，4-二氨基-5-(8-二甲氨基-7-甲基-5-喹啉基甲基)-2，4-(1H，3H)嘧啶。该方法优点：所用原料易得、价格低廉，反应条件相对温和且工艺简单，易于控制，所需设备简单，反应总收率较高，为20.3%，易于工业化生产。

制备 ^[1]

向高压反应釜中投入称量好的间硝基甲苯、纳米催化剂，用氮气置换反应釜3 次（置换压力0.3MPa），启动搅拌；开启氢气钢瓶减压阀和调压阀，控制氢气压力，向高压反应釜中充入适量氢气，并加热升温至釜内温度到设定温度；持续搅拌并往釜内通入氢气，同时向反应釜通冷却水移走反应热，维持反应温度稳定；至反应釜压力开始上升，停止通氢和冷却水，继续搅拌并加热维持反应温度0.5h；停止搅拌，分离催化剂和反应液，在合适的条件下将30%（质量）反应液取出，称重，得3-甲基苯胺并分析主含量。以甲基苯胺作溶剂，采用纳米催化剂催化加氢硝基甲苯制备3-甲基苯胺是可行的，催化剂和溶剂可循环使用，工艺过程安全环保，成本低，能耗低。工艺指标为：硝基甲苯与甲基苯胺加入量比为4∶10（质量比），纳米催化剂加入量为硝基甲苯加入量的10% ，反应温度100～120℃，H2压力1.20～1.40 MPa，搅拌速率1500r/min。在此反应条件下，硝基甲苯的转化率达到88.5%以上，甲基苯胺的选择性可达100 %。

主要参考资料

[1] 吴鸿宾. 硝基甲苯催化加氢制备甲基苯胺新工艺[J]. 安徽化工, 2014, 40(4): 23-27.

[2] CN201210087452.9一种导电聚合物基电致变色膜及其制备方法

[3] CN201711413379.9一种耐水解聚碳酸酯复合材料及其制备方法

[4] CN201510976580.2离合器泵活塞材料及其制备方法

[5] CN201510976276.8高强度离合器拨叉材料及其制备方法

[6] CN201110047437.7一种2，4-二氨基-5-(8-二甲氨基-7-甲基-5-喹啉基甲基)-2，4-(1H，3H)嘧啶的制备方法