N,N-二羟乙基-对甲基苯胺的制备

背景及概述

苯胺类衍生物是重要的医药、农药以及染料中间体，在化工领域有着广泛的应用．N-羟乙基苯胺类衍生物是精细化学品中一种重要中间体，特别是在染料、染发剂和颜料的制备等方面具有重要应用，其氮原子上的羟乙基可改进染料在合成纤维中的分散性能。N,N-二羟乙基-对甲基苯胺是一个用途广泛的染料、医药和农药等的有机中间体，端氨基上的酯基使这类染料具有更多优良性能，从被制备出来至今一直占有一定的市场。目前国内需求巨大，在国外仍有一定市场潜力，研究它的合成和工艺具有较大经济和现实意义。

制备

由对甲基苯胺、水和环氧乙烷在压力釜中合成N,N-二羟乙基-对甲基苯胺，对影响收率的因素如：反应料比，反应时间和温度进行了研究，在的反应条件下，产品含量大于 98%，收率 61%[1]。其合成反应式如下图：

图1 N,N-二羟乙基-对甲基苯胺的合成反应式

实验操作：

方法一、

将 1 000 g 对甲基苯胺和 10 g 水加入 5L 压力釜中，升温到 60 ℃ ～ 65 ℃ 搅拌 30 min 后，加入环氧乙烷100 g，保持温度在 65 ～ 70 ℃反应 4 h。然后在 4 h之内加入 100 g 环氧乙烷，保持温度在 70 ～ 75 ℃，通完后在70 ～80 ℃反应3 h，冷却到30 ℃。将反应液加入蒸馏釜中，在 143 ～148 ℃(1． 3 ～1． 6 kPa)下收集产品，得率 86%，产品纯度大于 98%，前馏分可循环利用以提高收率。产品为淡黄色固体。

方法二、

在干燥三口烧瓶中，加入无水二氧六环，对甲基苯胺，碳酸钙，用电子恒速搅拌仪搅拌 ．冷至20℃ ，在搅拌状态下缓慢滴入氯甲酸-2-氯乙酯，控制反应温度在50℃以下，滴加完毕升温至70℃ ，继续搅拌反应3小时。毕，将反应液倒入水中，抽滤除去白色粉末状固体，溶液分层得到的棕黄色油层缓慢滴入氢氧化钠水溶液中，70℃下搅拌反应5小时。反应结束后，加入甲苯，用盐酸调节 ｐＨ＝１０ ，油层分别用 ｐＨ＝９的碳酸钠溶液和盐水洗三次至中性，减压蒸馏得到淡黄色固体。

结论

以对甲基苯胺作为原料，通过与氯甲酸 － ２－ 氯乙酯进行选择性的单酰胺化反应后，再在氢氧化钠水溶液中经水解重排反应，合成了N,N-二羟乙基-对甲基苯胺，考察了反应溶剂、氢氧化钠用量、反应温度和反应时间对产物收率的影响，实验结果得到：酰胺化反应以二氧六环为溶剂，反应时间 ３ｈ ，反应温度 ７０℃ ；第二步水解重排反应的适宜反应条件为 ｎ （对甲基苯胺） ∶ ｎ （氢氧化钠） ＝１∶６ ，反应温度为７０℃ ，反应时间为５ｈ，总收率可达６１％．

参考文献

Demole Justus Liebigs Annalen der Chemie, 1874 , vol. 173, p. 117