3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法技術

本發明專利技術涉及一種3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法，采用2,4-二氯硝基苯為原料，甲醇作溶劑，經甲胺化反應制得3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再與乙二醇的氫氧化鈉（或其他堿性物質）溶液進行親核取代余下的另一個氯，制得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，最后經重結晶制備高純度3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。本發明專利技術通過一步法制備得到中間體3-甲氨基-4-硝基氯苯的工藝，取代了2,4-二氯硝基苯先高壓氨解后再進行N-甲基化反應制備中間體的兩步法工藝；另外，在一步法中采用甲醇取代四氫呋喃溶劑，達到降低回收操作費用及降低溶劑成本的目的；本發明專利技術具有設備常規、操作簡單、原料廉價易得、成本低、收率高等特點。

【技術實現步驟摘要】
3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法
本專利技術涉及一種硝基類染料的制備方法，尤其是涉及一種3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法。
技術介紹
近年來，隨著人們對時尚生活的追求，染發的比例日趨增長。而傳統的染發劑中的直接發色成分為對苯二胺，對苯二胺是一種致癌物質，且與皮膚接觸時易發生過敏等，不適宜長期頻繁使用，因此迫切需要開發出低毒、低過敏性發色劑。3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇，一種硝基類染料，CASNo.59820-63-2，它是一種直接的毛發著色劑，可使用于21種不同顏色染發劑，使用濃度高達0.15%。應用于角蛋白纖維的染色時，其中由小皮接觸和剩余的顏色附著到頭發，而不是正常皮膚。因此無皮膚過敏或刺激及毒性遺留等問題，可作為無毒染發劑用于高檔化妝品。已有定向的外商迫切需求，國際國內均屬于新產品，產業化需求量大，市場及發展前景廣闊。然而直接獲得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的工藝還未見報道，研究報道的僅是其中間體3-甲氨基-4-硝基氯苯的合成。中國專利CN102531923A公開了一種3-甲氨基-4-硝基氯苯的生產方法，將間二氯苯采用混酸硝化后制得2,4-二氯硝基苯，再將2,4-二氯硝基苯加入高壓胺化釜，通入液氨，在140～150℃、7.0～8.5MPa保溫5～6小時，再經水洗、抽濾制得產品5-氯-2-硝基苯胺。該法需要高溫高壓，對設備要求較高且操作復雜。SergeiVoskresensky等（SyntheticCommunications,2000,30(19),3523-3526）采用5-氯-2-硝基苯胺為原料，甲苯為溶劑，Bu4N+HSO4-或Bu4N+Br-為催化劑，經硫酸二甲酯甲基化制得產品3-甲氨基-4-硝基氯苯，其制備過程如下：該方法存在步驟多、高壓氨解、以及甲基化試劑硫酸二甲酯毒性大、收率低等問題。專利WO2005080388A1采用2,4-二氯硝基苯為原料，四氫呋喃為溶劑，先加入三乙胺和甲胺于氬氣氣氛下40℃反應6小時，再繼續加入兩個當量的甲胺-四氫呋喃溶液40℃反應16小時制得產品3-甲氨基-4-硝基氯苯，其制備過程如下：該方法存在溶劑四氫呋喃價高、回收難度大、收率低等問題。因此，改進中間體3-甲氨基-4-硝基氯苯的合成工藝、使其達到生產可行，尤其是開發3-甲氨基-4-硝基氯苯在堿性條件下與乙二醇進行親核取代制備3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇以獲得高品質產品的新工藝，已迫在眉睫。
技術實現思路
為了克服現有技術中存在的不足，本專利技術提供了一種可作為低毒、低過敏性發色劑，并可用以制備安全無毒染發劑的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法。一種3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法，包括下述步驟：（1）2,4-二氯硝基苯與質量濃度為30～45%的甲胺水溶液在甲醇溶劑中經甲胺化反應制得3-甲氨基-4-硝基氯化苯；其中，2,4-二氯硝基苯、甲胺水溶液、甲醇的重量比為：1：095～1.25：2.12～3.02；（2）3-甲氨基-4-硝基氯化苯與乙二醇在堿作用下進行親核取代反應得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品；其中，3-甲氨基-4-硝基氯化苯、乙二醇、堿的重量比為：1：4.2～6.0：0.34～0.40；（3）3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品進行純化處理得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇純品。本專利技術采用式（II）所示的2,4-二氯硝基苯為原料，甲醇作溶劑，經甲胺化制得式（III）3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再與乙二醇的氫氧化鈉（或其他堿性物質）溶液進行親核取代余下的另一個氯，制得式（I）所示的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，最后經重結晶制備高純度3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。合成路線如下所示：優選地，步驟（1）中，甲胺水溶液的滴加時間控制在0.75～1.5h，甲胺化反應在回流溫度下進行，反應時間為15～21h。優選地，甲胺化反應結束后經結晶、過濾、干燥后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯粗品，所得粗品再經甲醇沖洗，過濾烘干后得中間體3-甲氨基-4-硝基氯化苯。優選地，步驟（2）中，所述堿為KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3中的一種。優選地，所述堿采用分批加入，第一批堿與第二批堿的重量比為1.5～2：1。優選地，步驟（2）的具體操作為：先將第一批堿加熱升溫至90～100℃，使其溶解在乙二醇中后，控制溫度在100～105℃，加入3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再升溫至110～115℃反應1～3h后再補加第二批堿，控制在15～30min內加完，然后繼續反應0.5～2.5h，降溫至70℃后加入去離子水并攪拌結晶30min，再降溫至40℃過濾，所得濾餅經去離子水沖洗后得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品。優選地，步驟（3）中，所述純化處理為：3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品先在乙酸乙酯溶劑中進行活性炭脫色處理，然后在去離子水中進行重結晶，得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇；其中，乙酸乙酯、活性炭、3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品的重量比為：3.5～6.0：0.05～1：1，去離子水與3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品的重量比為：5～7：1。優選地，步驟（3）的具體操作為：在反應器中加入乙酸乙酯、3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，通入氮氣并攪拌升溫至60～65℃，待固體全溶后，投入活性炭，繼續攪拌1～2h后停止加熱，過濾并將濾液倒入去離子水中，加熱至60～65℃，再降溫至10～15℃，過濾，濾餅烘干后即得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。優選地，所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法包括下述步驟：（1）在四口燒瓶中加入50g2,4-二氯硝基苯、150g甲醇，攪拌升溫至回流后，滴加47.6g質量濃度為40%的甲胺水溶液，1h內滴加完畢后，保持回流溫度反應15h后，通入冰鹽水降溫至10℃，保溫結晶30min，再經過濾烘干后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯粗品，所得粗品再用60g甲醇打漿，過濾，70℃干燥后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯；（2）在四口燒瓶中加入5.5gNaOH、105g乙二醇，攪拌升溫至100℃，至NaOH完全溶解后，加入25g3-甲氨基-4-硝基氯化苯，升溫至110℃反應2h后，補加3gNaOH，繼續反應2.5h后降溫至70℃，加入105g去離子水，于70℃下攪拌結晶30min，再降溫至40℃過濾，所得濾餅經去離子水沖洗后再次過濾得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品；（3）在四口燒瓶中加入100g乙酸乙酯、20g3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品，通入氮氣并攪拌升溫至65℃，待固體全溶后，投入1.18g活性炭，繼續攪拌1h后停止加熱，過濾并將濾液倒入115g去離子水中，加熱至65℃，再降溫至10℃，過濾，濾餅烘干后即得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇。本專利技術的有益效果在于：（1）本專利技術制備得到的化合物3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇，可作為染發劑的有效發色成分，具有毒性低、對皮膚適應性好等優點，具有廣闊的市場前景；（2）本專利技術所采用2,4-二氯硝基苯在甲醇溶劑中，用甲胺進行常壓的選擇單甲胺化反應，通過一步法制備得到中間體3-甲氨基-4-硝基氯苯的工藝，取代了2,4-二氯硝基苯先高壓氨解后再進行N-甲基化反應制備中間體的兩步法工藝；另外，在一步法中采用甲醇取代四氫呋喃溶劑，達到降低回收操作費用及降低溶劑成本的目本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種3?甲氨基?4?硝基苯氧乙醇的制備方法，其特征在于包括下述步驟：（1）2,4?二氯硝基苯與質量濃度為30～45%的甲胺水溶液在甲醇溶劑中經甲胺化反應制得3?甲氨基?4?硝基氯化苯；其中，2,4?二氯硝基苯、甲胺水溶液、甲醇的重量比為：1：095～1.25：2.12～3.02；（2）3?甲氨基?4?硝基氯化苯與乙二醇在堿作用下進行親核取代反應得到3?甲氨基?4?硝基苯氧乙醇粗品；其中，3?甲氨基?4?硝基氯化苯、乙二醇、堿的重量比為：1：4.2～6.0：0.34～0.40；（3）3?甲氨基?4?硝基苯氧乙醇粗品進行純化處理得到3?甲氨基?4?硝基苯氧乙醇純品。

【技術特征摘要】
1.一種3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法，其特征在于包括下述步驟：（1）2,4-二氯硝基苯與質量濃度為30～45%的甲胺水溶液在甲醇溶劑中經甲胺化反應制得3-甲氨基-4-硝基氯化苯；其中，2,4-二氯硝基苯、甲胺水溶液、甲醇的重量比為：1：0.95～1.25：2.12～3.02；（2）3-甲氨基-4-硝基氯化苯與乙二醇在堿作用下進行親核取代反應得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品；其中，3-甲氨基-4-硝基氯化苯、乙二醇、堿的重量比為：1：4.2～6.0：0.34～0.40；所述堿為KOH、NaOH、K2CO3、Na2CO3中的一種；所述堿采用分批加入，第一批堿與第二批堿的重量比為1.5～2：1；（3）3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品進行純化處理得到3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇純品；其中，步驟（2）的具體操作為：先將第一批堿加熱升溫至90～100℃，使其溶解在乙二醇中后，控制溫度在100～105℃，加入3-甲氨基-4-硝基氯化苯，再升溫至110～115℃反應1～3h后再補加第二批堿，控制在15～30min內加完，然后繼續反應0.5～2.5h，降溫至70℃后加入去離子水并攪拌結晶30min，再降溫至40℃過濾，所得濾餅經去離子水沖洗后得3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品。2.根據權利要求1所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法，其特征在于：步驟（1）中，甲胺水溶液的滴加時間控制在0.75～1.5h，甲胺化反應在回流溫度下進行，反應時間為15～21h。3.根據權利要求2所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法，其特征在于：甲胺化反應結束后經結晶、過濾、干燥后得3-甲氨基-4-硝基氯化苯粗品，所得粗品再經甲醇沖洗，過濾烘干后得中間體3-甲氨基-4-硝基氯化苯。4.根據權利要求1所述的3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇的制備方法，其特征在于：步驟（3）中，所述純化處理為：3-甲氨基-4-硝基苯氧乙醇粗品先在乙酸乙酯溶劑中進行活性炭脫色處理...

【專利技術屬性】
技術研發人員：肖慶軍，汪小華，胡曉峰，劉俊芳，于尚琴，
申請(專利權)人：浙江鼎龍化工有限公司，浙江鼎龍科技有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33