對二甲苯與羥胺鹽一步催化合成2,5-二甲基苯胺(酚)反應(yīng)工藝研究.pdf

1、2,5-二甲基苯胺和2,5-二甲基苯酚是重要的有機化工原料,在醫(yī)藥、香料、染料等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的合成方法存在工藝路線復(fù)雜、原子利用率低、環(huán)境污染嚴重及合成過程不安全等問題。為此,本文提出了以對二甲苯和羥胺鹽為原料,直接催化合成2,5-二甲基苯胺(酚)新工藝。該工藝可通過調(diào)控反應(yīng)介質(zhì)和條件,分別獲得2,5-二甲基苯胺和2,5-二甲基苯酚產(chǎn)物。
　　對于以鉬酸銨為催化劑的均相催化反應(yīng)體系,分別考察了反應(yīng)介質(zhì)、催化劑用量、反應(yīng)

2、溫度、反應(yīng)時間及羥胺原料量等對對二甲苯和羥胺鹽為原料直接催化合成2,5-二甲基苯胺(酚)反應(yīng)性能的影響。結(jié)果表明,以鉬酸銨為催化劑時,對二甲苯與羥胺鹽可以一步直接合成2,5-二甲基苯胺(酚),并可通過反應(yīng)介質(zhì)的組成調(diào)控產(chǎn)物分布;合成2,5-二甲基苯胺的適宜反應(yīng)條件為:反應(yīng)介質(zhì)由雙組分構(gòu)成,為乙酸-濃硫酸,其體積比為10:5~13:2,鉬酸銨用量為0.200mmol,羥胺與對二甲苯的摩爾比為1~1.2,反應(yīng)溫度為85℃,反應(yīng)時間為4h。在

3、該反應(yīng)條件下,對二甲苯轉(zhuǎn)化率為18.7％,2,5-二甲基苯胺的選擇性為88.0%;合成2,5-二甲基苯酚的適宜條件為:反應(yīng)介質(zhì)由三組分構(gòu)成,為醋酸-水-硫酸溶液,其體積比為10:4:1,催化劑用量為0.400mmol,羥胺與對二甲苯摩爾比為1~1.2,反應(yīng)溫度80℃,反應(yīng)時間4h。該條件下,對二甲苯的轉(zhuǎn)化率為7.20%,2,5-二甲基苯酚的選擇性為83.0%。
　　針對上述對二甲苯與羥胺鹽反應(yīng)體系使用濃硫酸的問題,對酸性離子液體替

4、代硫酸構(gòu)成的反應(yīng)介質(zhì)中合成2,5-二甲基苯酚反應(yīng)性能進行了研究?？疾炝怂嵝噪x子液體類型和酸性、反應(yīng)環(huán)境(封閉或敞開物系)及反應(yīng)條件(溫度、時間、催化劑加入量、原料組成、助劑)的影響。結(jié)果表明,以鉬酸銨為催化劑、酸性離子液體溶液為反應(yīng)介質(zhì)時,對二甲苯與羥胺鹽可以一步合成2,5-二甲基苯酚。適宜的反應(yīng)條件為:催化劑鉬酸銨用量為0.260mmol,羥胺與對二甲苯的摩爾比為1~1.2,18.0g醋酸-水-離子液體溶液(質(zhì)量比為10:4:4),反