CN104628585A - 一种二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，该方法是在非质子极性溶剂中，N-酰基化苯胺或其环上取代的衍生物与碱反应形成相应的盐，形成的盐与卤代苯或其环上取代的衍生物进行反应制备N-酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物，然后，在醇钠存在下，通过脱酰基化反应制备二苯胺或其环上取代的衍生物。本发明的有益效果是：成盐、缩合与脱酰基化三步反应在“一台釜”内依次进行，没有中间产物的分离提纯过程，工艺流程短、生产周期短、产品收率高。
Description
技术领域
本发明涉及化工技术领域，特别涉及一种改进的制备二苯胺或其环上取代的衍生物的方法。
背景技术
二苯胺或其环上取代的衍生物是用于制备染料、农药、橡胶助剂等的应用广泛的有机中间体。例如，4-烷氧基-2-甲基二苯胺是一类极其有价值的二苯胺的衍生物，用于制备压敏或者热敏记录纸用荧烷染料的原料。
在美国专利2009/0156864（美国阿普尔顿纸业公司）中，提出了应用十六烷基三甲基溴化铵作为相转移催化剂、二（三叔丁基膦）钯作为催化剂，苯胺与4-溴-3-甲基苯甲醚在90℃下进行缩合反应15分钟合成制备4-甲氧基-2-甲基二苯胺，收率95%。但是，由于二（三叔丁基膦）钯高昂的价格使得该方法难以实现工业化。
在中国专利CN1054368C（等同日本专利JP3135436，日本三井化学株式会社）中，提出了在氢转移催化剂的存在下，苯胺或其环上取代的衍生物、苯酚或其环上取代的衍生物以及与苯酚或其环上取代的衍生物相对应的环己酮或其衍生物（或者在反应过程中由相应的苯酚或其环上取代的衍生物氢化而得）之间发生缩合和分子内氢转移反应来制备相应的二苯胺或其环上取代的衍生物。
在日本专利昭52-5489中，提出了在碳酸钾等碱性化合物和铜粉以及单质碘的存在下，进行高温（220~240℃）缩合反应得到N-酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物。然后，进行脱酰基化反应。实施例中列举了基本的工艺过程，例如4-甲氧基-2-甲基乙酰苯胺与溴代苯在碳酸钾和铜粉以及单质碘的存在下进行缩合反应，随后，采用水蒸汽蒸馏的方法回收过量的溴代苯，然后，脱出乙酰基形成目标产物4-甲氧基-2-甲基二苯胺。反应方程式如下：
在日本专利昭57-193435和日本专利昭60-214763中提出了首先在碳酸钾等碱性化合物和铜粉以及碘存在下，利用4-溴-3-烷基苯醚与酰基化苯胺进行缩合反应，随后利用水蒸汽蒸馏回收4-溴-3-烷基苯醚，然后，进行脱酰基反应，得到二苯胺或其环上取代的衍生物。合成4-甲氧基-2-甲基二苯胺的反应方程式如下：
在日本专利平2-49756中，提出了在缩合反应阶段选用具有更高沸点的二氯苯或者三氯苯，提高了缩合反应速度，缩短了缩合反应时间，酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物的收率有所提高。
在本发明人的专利CN101786956 (B)中，首先利用日本专利昭57-193435、昭60-214763和平2-49756等已有专利中所述的缩合工艺过程合成N-酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物，然后，利用本发明人发明的以醇钠醇溶液作为脱酰基化试剂的方法进行脱酰基化，制备目标产物。在一个具体实施例中，甲醇钠的甲醇溶液与N-乙酰基-4-甲氧基-2-甲基二苯胺于130℃下进行脱除乙酰基反应，生成目标产物4-甲氧基-2-甲基二苯胺以及第二产物乙酸甲酯。在本发明人的专利中，尽管提高了脱酰基化反应的原子利用率，减少了废弃物，缩短了反应时间，降低了能耗，生产成本有所降低，但是，缩合反应阶段的问题仍然存在。从常规原材料到目标产品的整个生产工艺（包括缩合反应过程以及脱酰基化反应过程）来看，还没有达到 “节能、降耗、减污、增效”的清洁生产工艺过程的理想目标。
在本发明人的专利CN103086898(A)中，利用碱金属醇盐作为脱酰基化试剂以及碱性试剂，在催化剂（氯化亚铜、碘化亚铜或者铜和碘组成的混合催化剂）存在下，卤代苯或其环上取代的衍生物与N-酰基化苯胺或其环上取代的衍生物进行反应制备二苯胺或其环上取代的衍生物。尽管利用该方法可以实现“一釜两步”生产二苯胺或其环上取代的衍生物，相比其它方法具有生产流程简单、反应周期短、设备利用率高、能耗低并且“三废”少等特点，但是，反应温度仍然高达200℃，目标产品收率只有80-88%。
发明内容
鉴于现有工艺存在着诸多的问题，本发明提供了一种生产条件温和、工艺流程短、符合“清洁生产”要求的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法。
本发明的方法是N-酰基化苯胺或其环上取代的衍生物（式（3）化合物）溶解在非质子极性溶剂中，与碱性试剂反应形成盐（式（4）化合物）；式（4）化合物与卤代苯或其环上取代的衍生物（式（5）化合物）反应形成N-酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物（式（2）化合物）。上述缩合反应完成后，加入过量的醇分解残留的碱性试剂和式（4）化合物，同时形成碱金属醇盐。无须进行任何处理，参照本发明人专利CN101786956（B），在一定的温度下，碱金属醇盐与N-酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物（式（2）化合物）经过脱酰基化反应生产目标产物二苯胺或其环上取代的衍生物（式（1）化合物）
术语说明:
1. 二苯胺或其环上取代的衍生物具有式（1）所示的结构式，在本发明中简称式（1）化合物。
2. N-酰基化二苯胺或其环上取代的衍生物具有式（2）所示的结构式，在本发明中简称式（2）化合物。
3. N-酰基化苯胺或其环上取代的衍生物具有式（3）所示的结构式，在本发明中简称式（3）化合物。
4. N-酰基化苯胺或其环上取代的衍生物盐具有式（4）所示的结构式，在本发明中简称式（4）化合物。
5. 卤代苯或其环上取代的衍生物具有式（5）所示的结构式，在本发明中简称式（5）化合物。
在式（1）-（5）中，
R1是C1~10直链或者带支链的烷基、或者C1~10直链或者带支链的烷氧基，m是0-5的整数，且当m≥2时，多个R1可以相同或者不相同；
R2是C1~10直链或者带支链的烷基、C1~10直链或者带支链的烷氧基、或者腈基n是0-5的整数，且当n≥2时，多个R2可以相同或者不相同；
R3是氢原子、或者C1~6直链或者带支链的烷基；
X是溴原子或者氯原子；
M+是钠离子或者钾离子。
优选的，上述式（1）化合物为下列之一：
4-甲氧基-2-甲基二苯胺，
4-乙氧基-2-甲基二苯胺，
4-甲氧基-2-甲基-4’-甲基二苯胺，
4-甲氧基-2-甲基-2’-氯二苯胺，
2,4,5-三氯-4’-甲氧基二苯胺，
4-氯-2,5-二甲基-4’-甲氧基二苯胺，
4-(N,N-二甲胺基)-3’-甲氧基二苯胺，
4-甲氧基-2’-甲基-4’-氯二苯胺，
3-氯-4-甲氧基-2’-甲基-4’-氯二苯胺。
本发明的技术方案详述如下：
1）、式（4）化合物制备
方法一：碱金属作为碱性试剂
向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂，开启氮气，将碱金属（金属钠或者金属钾）加入到有机溶剂中，加热至碱金属熔融，开启搅拌机，逐渐加速，1～2min以后达到最高速度，保持物料温度在100～125℃之间，搅拌约5min，得到灰白色的碱金属悬浮液，然后，降温至室温，得到分散在有机溶剂中的碱金属固体细颗粒。在20~25℃下，将式（3）化合物加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，继续保温反应，直至碱金属固体颗粒表面没有气泡产生，得到式（4）化合物溶液。
方法二：碱金属氢化物作为碱性试剂
向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂，开启氮气，将分散在煤油中的碱金属氢化物（氢化钠或者氢化钾）均匀分散到非质子极性有机溶剂中。在20~25℃下，将式（3）化合物加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，继续保温反应2小时，得到式（4）化合物溶液。
方法三：碱金属醇盐作为碱性试剂
向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂、式（3）化合物。开启氮气，将碱金属醇盐加入到有机溶剂中，边搅拌、边加热，蒸馏出醇，直至温度升高至100℃为止，馏出物全部蒸馏出后，得到式（4）化合物溶液。
化合物制备中式（5）化合物与式（3）化合物的组合，优选4-溴-3-甲基苯甲醚与乙酰苯胺，3-甲基-4-溴苯***与乙酰苯胺，4-溴-3-甲基苯甲醚与4-甲基乙酰苯胺，4-溴-3-甲基苯甲醚与2,4-二甲基乙酰苯胺，4-溴苯甲醚与乙酰苯胺，3-溴苯甲醚与4-(N,N-二甲基氨基)乙酰苯胺，4-(N,N-二甲胺基)溴苯与3-甲氧基乙酰基苯胺，4-溴苯甲醚与2,4,5-三氯乙酰苯胺，或者溴代苯与4-甲氧基-2-甲基乙酰苯胺。
2）、式（2）化合物制备
在10~25℃下，将式（5）化合物加到上述式（4）化合物溶液中，控制反应物料温度≤60℃,加完后，继续反应0.5-2.0小时，得到式（2）化合物溶液；经试验证明此步骤的反应温度在10℃-60℃都可以实现，优选20-40℃。
3）、式（1）化合物制备
向所述式（2）化合物溶液中加入足量的醇分解残留的碱性试剂和式（4）化合物，然后，缓慢升温至90-110℃，同时蒸馏出醇以及低沸点有机物（第二产物羧酸酯等），在此温度下继续反应0.5-1.0小时，测定反应瓶内残留式（2）化合物含量小于0.5wt%后，真空蒸馏回收非质子极性有机溶剂。得到目标产物式（1）化合物粗品。
向上述粗品中加入足量的水，离心分离除掉水溶性无机盐以及残留的非质子极性有机溶剂。重新将滤饼加入到反应釜中，加入甲醇进行重结晶，经过离心分离、干燥等后处理，得到式（1）目标产物。
其中，式（1）化合物制备步骤中，向所述式（2）化合物溶液中加入足量的醇，是指醇的摩尔量不低于式（2）化合物的摩尔量。一般是选择醇的摩尔量为式（2）化合物的摩尔量的1.2-2.0倍。当选择碱金属或者碱金属氢化物作为碱性试剂时，醇的加入量必须保证完全分解残留的碱金属或者碱金属氢化物，将碱金属或者碱金属氢化物完全转化为碱金属醇盐。醇的种类不做特别限制，一般选择低分子脂肪醇或者芳香醇。例如甲醇、乙醇、或者异丙醇等。
所述的非质子极性溶剂是指氮原子上完全烷基化的具有5至7元环的环羧酸酰胺或脲的衍生物。在环羧酸酰胺的情况下，典型代表是吡咯烷酮类化合物，例如，N-甲基、N-乙基、N-异丙基、N-丁基、N-叔丁基、N-己基、N-辛基、N-十二烷基、N-环己基吡咯烷酮，也可以是N-辛基己内酰胺；脲的衍生物，例如四乙基脲和四丁基脲。可以是其中的一种或者几种的混合物。
所述的碱性试剂包括碱金属，例如金属钠或者金属钾。碱金属氢化物，例如氢化钠或者氢化钾。碱金属醇盐，例如甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠或者异丙醇钠，优选甲醇钠。可以是其中的一种。
所述的式（3）化合物与碱性试剂的摩尔比为1.0：1.1-1.4，优选1.0：1.1。
所述的式（4）化合物和式（5）化合物的摩尔比为0.9-1.1：1.0，优选式（4）化合物和式（5）化合物的摩尔比优选为1.1：1.0。
根据本发明，具体化学反应方程式如下（式（1）化合物制备中，选择醇时以甲醇为例）：
式中R1、R2、R3、M、m和n具有与上述相同的含义。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：
1、在本发明中，利用强的碱性试剂（碱金属、碱金属氢化物或者碱金属醇盐）将式（3）化合物转化成式（4）化合物（式（3）化合物的盐）。利用式（4）化合物的高反应活性，在温和的反应条件下，一般是在10-60℃下,最好是在20-40℃下，式（4）化合物就可以与式（5）化合物进行缩合反应，形成式（2）化合物。由于缩合反应过程是在较低的反应温度下完成的，反应过程平缓、转化率高、副产物少。
2、在本发明中，将制备式（4）化合物时过量的碱性试剂或者残留的式（4）化合物转化为碱金属醇盐，也就是说“现场（In-situ）”制备脱酰基化试剂碱金属醇盐。在脱酰基化试剂碱金属醇盐的作用下，式（2）化合物经过脱酰基化反应得到目标产物式（1）化合物。
3、在本发明中，成盐、缩合与脱酰基化三步反应在“一台釜”内依次进行，没有中间产物的分离提纯过程，工艺流程短、生产周期短、产品收率高。
具体实施方式
针对现有工艺存在着诸多的问题，本发明提供一种生产条件温和、工艺流程短、符合“清洁生产”要求的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法。
一种二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，制备式（1）所示的二苯胺或其环上取代的衍生物的方法,
所述的方法包括：
步骤1：式（3）化合物溶解在非质子极性溶剂中，与碱性试剂反应形成式（4）化合物；
步骤2：式（4）化合物和式（5）化合物在一定反应温度下，反应形成式（2）化合物；
步骤3：式（2）化合物经过脱酰基化反应形成目标产物式（1）化合物；
式（1）、（2）、（3）、（4）和式（5）中，
R1是C1~10直链或者带支链的烷基、或者C1~10直链或者带支链的烷氧基，m是0-5的整数，且当m≥2时，多个R1可以相同或者不相同；
R2是C1~10直链或者带支链的烷基、C1~10直链或者带支链的烷氧基、或者腈基n是0-5的整数，且当n≥2时，多个R2可以相同或者不相同；
R3是氢原子、或者C1~6直链或者带支链的烷基；
X是溴原子或者氯原子；
M+是钠离子或者钾离子。
其中，非质子极性溶剂为N-烷基化的五元至七元环的环羧酸酰胺或脲的衍生物。
其中，非质子极性溶剂是N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-异丙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-叔丁基吡咯烷酮、N-己基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、N-十二烷基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、N-辛基己内酰胺、四乙基脲、四丁基脲中的一种或者几种的混合物。
其中，碱性试剂为碱金属、碱金属氢化物或者碱金属醇盐。
其中，碱性试剂为金属钠、金属钾、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠或者异丙醇钠中的一种。
其中，式（3）化合物和碱性试剂的摩尔比为1.0：1.1-1.4。
其中，式（4）化合物和式（5）化合物的摩尔比为0.9-1.1：1.0。
其中，式（4）化合物和式（5）化合物的反应的温度为10℃-60℃。
其中，步骤1为下列方法中的一种：
碱金属作为碱性试剂时，所述步骤1包括以下步骤：向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂，开启氮气，将碱金属（金属钠、或者金属钾）加入到有机溶剂中，加热至碱金属熔融，开启搅拌机，逐渐加速，1～2min以后达到最高速度，保持物料温度在100～125℃之间，搅拌约5min，得到灰白色的碱金属悬浮液，然后，降温至室温，得到分散在有机溶剂中的碱金属固体细颗粒；在20~25℃下，将式（3）化合物加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，继续保温反应，直至碱金属固体颗粒表面没有气泡产生，得到式（4）化合物溶液；
或者碱金属氢化物作为碱性试剂时，所述步骤1包括以下步骤：向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂，开启氮气，将分散在煤油中的碱金属氢化物（氢化钠、或者氢化钾）均匀分散到非质子极性有机溶剂中；在20~25℃下，将式（3）化合物加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，继续保温反应2小时，得到式（4）化合物溶液；
或者碱金属醇盐作为碱性试剂，所述步骤1包括以下步骤：向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂、式（3）化合物。开启氮气，将碱金属醇盐加入到有机溶剂中，边搅拌、边加热，蒸馏出醇，直至温度升高至100℃为止，馏出物全部蒸馏出后，得到式（4）化合物溶液。
其中，步骤2包括以下步骤：在10~25℃下，将式（5）化合物加到上述式（4）化合物溶液中，控制反应物料温度不超过60℃,加完后，继续反应0.5-2.0小时,得到式（2）化合物溶液；
和/或
所述步骤3包括以下步骤：向上述式（2）化合物溶液中加入足量的醇分解残留的碱性试剂和式（4）化合物，然后，缓慢升温至90-110℃，同时蒸馏出醇以及低沸点有机物（第二产物羧酸酯等），在此温度下继续反应0.5-1.0小时，测定反应瓶内残留式（2）化合物含量小于0.5wt%后，真空蒸馏回收非质子极性有机溶剂，得到目标产物式（1）化合物粗品；
向上述粗品中加入足量的水，离心分离除掉水溶性无机盐以及残留的非质子极性有机溶剂，重新将滤饼加入到反应釜中，加入甲醇进行重结晶，经过离心分离、干燥等后处理，得到式（1）目标产物。
提供下列典型实施例，目的在于阐明本发明，但是，这些实施例并不限制本发明的应用范围。
实施例1
在装有温度计、回流冷凝管、搅拌器以及氮气导入管的四口烧瓶里，加入200g N-甲基吡咯烷酮和15.0g (0.11mol）乙酰苯胺，搅拌让乙酰苯胺完全溶解在N-甲基吡咯烷酮中。加入22g（0.12mol）30wt%甲醇钠，逐渐加热至100℃蒸馏脱出甲醇，制得乙酰苯胺钠盐溶液。在20℃， 30分钟内将20. 2g（0.1mol）4-溴-3-甲基苯甲醚加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，在40℃下继续搅拌反应45分钟。加入15g甲醇，在30分钟内加热升温至100℃，同时蒸出低沸点馏分，然后，继续在100℃下保温反应30分钟。最后，在真空条件下，温度控制在110-130℃范围内，蒸出N-甲基吡咯烷酮，得到含有目标产物4-甲氧基-2-甲基二苯胺的反应混合物。
向含有4-甲氧基-2-甲基二苯胺的反应混合物中加入200g水，充分搅拌，溶解可溶性物质，过滤得到4-甲氧基-2-甲基二苯胺粗品。4-甲氧基-2-甲基二苯胺粗品经过甲醇重结晶、离心分离、干燥等后处理，得到目标产品4-甲氧基-2-甲基二苯胺20.5g，纯度99.3%（气相色谱分析），反应收率95.3 %（以4-溴-3-甲基苯甲醚为基准）。
实施例2
在装有温度计、回流冷凝管、搅拌器以及氮气导入管的四口烧瓶里，在室温25℃下，加入200g 四甲基脲和4.8g (0.12mol）60%氢化钠，控制物料温度不超40℃，边搅拌，边分三批加入15.0g (0.11mol）乙酰苯胺，在40℃下继续搅拌反应30分钟，制得乙酰苯胺钠盐溶液。在20℃下，60分钟内将18. 7g（0.1mol）4-溴苯甲醚加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，在40℃下继续搅拌反应90分钟。加入15g甲醇，然后，在30分钟内升温至110℃，同时蒸出低沸点馏分，并且，在110℃下继续保温反应30分钟，然后，在温度控制在90~100℃范围内，在真空条件下，蒸出四甲基脲，得到含有目标产物4-甲氧基二苯胺的反应混合物。
向含有4-甲氧基二苯胺的反应混合物中加入200g水，充分搅拌，溶解可溶性物质，过滤得到4-甲氧基二苯胺粗品。4-甲氧基二苯胺粗品经过甲醇重结晶、离心分离、干燥等后处理，得到目标产品4-甲氧基二苯胺18.9g，纯度99.5%（气相色谱分析），反应收率94.5 %（以4-溴苯甲醚为基准）。
实施例3
在装有温度计、回流冷凝管、搅拌器以及氮气导入管的四口烧瓶里，加入200g N-甲基吡咯烷酮和3.2g（0.14mol）金属钠，加热至105～125℃使金属钠熔融，开启搅拌机，逐渐加速，1～2min以后达到最高速度（600rpm），保持烧瓶温度在105～125℃之间，搅拌约5min，得到灰白色的金属钠悬浮液，然后，降温至室温，制成分散在有机溶剂中的钠砂。在20℃下，将15.0g (0.11mol）乙酰苯胺加到反应瓶中，加完后，继续反应，直至钠砂表面没有气泡产生，制得乙酰苯胺钠盐溶液。控制物料温度在20~25℃， 将20. 2g（0.1mol）4-溴-3-甲基苯甲醚滴加到反应瓶中，加完后，在20~25℃范围内继续搅拌反应120分钟。加入15g甲醇，然后，在30分钟内加热至95℃，同时蒸出低沸点馏分，并且，继续在95℃下保温反应30分钟。最后，在真空条件下，温度控制在110~130℃范围内，蒸出N-甲基吡咯烷酮，得到含有目标产物4-甲氧基-2-甲基二苯胺的反应混合物。
含有4-甲氧基-2-甲基二苯胺的反应混合物经过水洗、甲醇重结晶、离心分离、干燥等后处理，得到目标产品4-甲氧基-2-甲基二苯胺19.7g，纯度99.6%（气相色谱分析），反应收率92.6 %（以4-溴-3-甲基苯甲醚为基准）。
实施例4
如实施例1所述，所不同的是:
(1)采用12.2g (0.09mol）乙酰苯胺代替15.0g (0.11mol）乙酰苯胺。
(2)在20℃， 30分钟内将20. 2g（0.1mol）4-溴-3-甲基苯甲醚加到反应瓶中，控制物料温度≤60℃，加完后，在60℃下继续搅拌反应45分钟。
其他的跟实施例1相同。
得到4-甲氧基-2-甲基二苯胺18.4g，纯度99.1%（气相色谱分析），反应收率95.1%（以乙酰苯胺为基准）。
实施例5
如实施例1所述，所不同的是采用13.5g (0.1mol）乙酰苯胺代替15.0g (0.11mol）乙酰苯胺。
得到目标产品4-甲氧基二苯胺18.6g，纯度99.6%（气相色谱分析），反应收率93.1 %（以4-溴苯甲醚为基准）。
实施例6
如实施例2所述，所不同的是采用200g 四乙基脲代替200g 四甲基脲。
得到4-甲氧基-2,2’,4’-三甲基二苯胺 22.8g，纯度99.3%（气相色谱分析），反应收率93.4%（以4-溴-3-甲基苯甲醚为基准）。
实施例7
如实施例3所述，所不同的是采用18g（0.11mol）2,4-二甲基乙酰苯胺代替乙酰苯胺。
得到4-甲氧基-2,2’,4’-三甲基二苯胺 22.8g，纯度99.3%（气相色谱分析），反应收率93.4%（以4-溴-3-甲基苯甲醚为基准）。
比较例1:
在装有温度计、回流冷凝管、搅拌器以及氮气导入管的四口烧瓶里，加入200g N-甲基吡咯烷酮和15.0g (0.10mol）乙酰苯胺，搅拌让乙酰苯胺完全溶解在N-甲基吡咯烷酮中。加入20g（0.11mol）30wt%甲醇钠。室温下，在30分钟内将20. 2g（0.1mol）4-溴-3-甲基苯甲醚加到反应瓶中，加完后，继续搅拌反应45分钟后，升温，控制温度保持回流状态下反应1.0小时，继续升温蒸馏出部分低沸点溶剂，直至物料温度达到100℃，在100℃下保温反应2hr，反应结束。最后，在真空条件下，温度控制在110~130℃范围内，蒸出N-甲基吡咯烷酮，得到反应混合物。
向上述反应混合物中加入200g水，充分搅拌，溶解可溶性物质，过滤得到反应产物。经过气相色谱分析，反应产物的组成为5% 4-甲氧基-2-甲基二苯胺，15.5%乙酰苯胺，18.1%苯胺，6.2%N-甲基苯胺，25.2%4-溴-3-甲基苯甲醚，9.2%3-甲基苯甲醚，2.5% 1,5-二甲氧基甲苯等。
比较例2:
4-溴-3-甲基苯甲醚201.5g（1.0mol）、乙酰苯胺141.8g (1.05mol）、氯化亚铜3.8g（0.038mol）加入到反应釜内后，边搅拌，边开始加热，当反应釜釜内物料温度达到200℃时，开始滴加30wt%甲醇钠甲醇溶液234.0g（1.3mol）， 滴加时间为8小时，滴加过程中保持反应物料温度为200℃。滴加完后，继续保温反应0.5小时，反应结束。得到甲醇与乙酸甲酯混合物馏分207.3g，乙酸甲酯含量26.2%（气相色谱分析）。
向含有4-甲氧基-2-甲基二苯胺的反应混合物中加入200g水以及500ml甲苯溶解体系中的可溶性物质，过滤除去不溶性物质后，分出甲苯层，然后再用300ml甲苯萃取水层2次，将甲苯层与甲苯萃取溶液合并，得到含有目标产品4-甲氧基-2-甲基二苯胺的甲苯溶液。该甲苯溶液经过蒸馏脱出甲苯后，加入甲醇进行重结晶，经过离心分离、干燥等后处理，得到目标产品4-甲氧基-2-甲基二苯胺183.8 g，纯度99.1%（气相色谱分析），反应收率85.5 %（以4-溴-3-甲基苯甲醚为基准）。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，制备式（1）所示的二苯胺或其环上取代的衍生物的方法,
所述的方法包括：
步骤1：式（3）化合物溶解在非质子极性溶剂中，与碱性试剂反应形成式（4）化合物；
步骤2：式（4）化合物和式（5）化合物在一定反应温度下，反应形成式（2）化合物；
步骤3：式（2）化合物经过脱酰基化反应形成目标产物式（1）化合物；
式（1）、（2）、（3）、（4）和式（5）中，
R1是C1~10直链或者带支链的烷基、或者C1~10直链或者带支链的烷氧基，m是0-5的整数，且当m≥2时，多个R1可以相同或者不相同；
R2是C1~10直链或者带支链的烷基、C1~10直链或者带支链的烷氧基、或者腈基n是0-5的整数，且当n≥2时，多个R2可以相同或者不相同；
R3是氢原子、或者C1~6直链或者带支链的烷基；
X是溴原子或者氯原子；
M+是钠离子或者钾离子。
2.根据权利要求1所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂为N-烷基化的五元至七元环的环羧酸酰胺或脲的衍生物。
3.根据权利要求1或2所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述非质子极性溶剂是N-甲基吡咯烷酮、N-乙基吡咯烷酮、N-异丙基吡咯烷酮、N-丁基吡咯烷酮、N-叔丁基吡咯烷酮、N-己基吡咯烷酮、N-辛基吡咯烷酮、N-十二烷基吡咯烷酮、N-环己基吡咯烷酮、N-辛基己内酰胺、四乙基脲、四丁基脲中的一种或者几种的混合物。
4.根据权利要求1-3任一所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述碱性试剂为碱金属、碱金属氢化物或者碱金属醇盐。
5.根据权利要求4所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述碱性试剂为金属钠、金属钾、氢化钠、氢化钾、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠或者异丙醇钠中的一种。
6.根据权利要求1-5任一所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述式（3）化合物和碱性试剂的摩尔比为1.0：1.1-1.4。
7.根据权利要求1-5任一所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述式（4）化合物和式（5）化合物的摩尔比为0.9-1.1：1.0。
8.根据权利要求1-5任一所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述式（4）化合物和式（5）化合物的反应的温度为10℃-60℃。
9.根据权利要求1-8任一所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤1为下列方法中的一种：
碱金属作为碱性试剂时，所述步骤1包括以下步骤：向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂，开启氮气，将碱金属加入到有机溶剂中，加热至碱金属熔融，开启搅拌机，逐渐加速，1～2min以后达到最高速度，保持物料温度在100～125℃之间，搅拌约5min，得到灰白色的碱金属悬浮液，然后，降温至室温，得到分散在有机溶剂中的碱金属固体细颗粒；在20~25℃下，将式（3）化合物加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，继续保温反应，直至碱金属固体颗粒表面没有气泡产生，得到式（4）化合物溶液；
或者碱金属氢化物作为碱性试剂时，所述步骤1包括以下步骤：向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂，开启氮气，将分散在煤油中的碱金属氢化物均匀分散到非质子极性有机溶剂中；在20~25℃下，将式（3）化合物加到反应瓶中，控制物料温度≤40℃，加完后，继续保温反应2小时，得到式（4）化合物溶液；
或者碱金属醇盐作为碱性试剂，所述步骤1包括以下步骤：向装有冷凝管、温度计、液下氮气导管以及搅拌机的反应瓶中依次加入非质子极性有机溶剂、式（3）化合物；开启氮气，将碱金属醇盐加入到有机溶剂中，边搅拌、边加热，蒸馏出醇，直至温度升高至100℃为止，馏出物全部蒸馏出后，得到式（4）化合物溶液。
10.根据权利要求1-8任一所述的二苯胺或其环上取代的衍生物的制备方法，其特征在于，所述步骤2包括以下步骤：在10~25℃下，将式（5）化合物加到上述式（4）化合物溶液中，控制反应物料温度不超过60℃,加完后，继续反应0.5-2.0小时,得到式（2）化合物溶液；
和/或
所述步骤3包括以下步骤：向上述式（2）化合物溶液中加入足量的醇分解残留的碱性试剂和式（4）化合物，然后，缓慢升温至90-110℃，同时蒸馏出醇以及低沸点有机物，在此温度下继续反应0.5-1.0小时，测定反应瓶内残留式（2）化合物含量小于0.5wt%后，真空蒸馏回收非质子极性有机溶剂，得到目标产物式（1）化合物粗品；
向上述粗品中加入足量的水，离心分离除掉水溶性无机盐以及残留的非质子极性有机溶剂，重新将滤饼加入到反应釜中，加入甲醇进行重结晶，经过离心分离、干燥后处理，得到式（1）目标产物。
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