簡(jiǎn)述
3,4-二氨基甲苯的分子式為C7H10N2,分子量為122.1677,又名4-甲基-1,2-苯二胺,性狀為灰白色粉末至小塊。該方法的主要物理性質(zhì)包括:熔點(diǎn)87-89 ℃(lit.),沸點(diǎn)155-156 ℃ at 18 mm Hg(lit.),閃點(diǎn)155-156 ℃ at 18mmHg,蒸汽壓:0.0179mmHg at 25 ℃。
采用分子印跡固相萃取技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)3,4-二氨基甲苯等二氨基甲苯選擇性富集、分離。以二氨基甲苯為模板,α-甲基丙烯酸為功能單體,乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑,偶氮二異丁腈為引發(fā)劑,采用沉淀聚合的方法,合成分子印跡聚合物微球。實(shí)驗(yàn)通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳反應(yīng)條件:模板分子、功能單體、交聯(lián)劑的摩爾比例為1:4:20,反應(yīng)溫度為65℃,反應(yīng)時(shí)間為2-3h,致孔劑為氯仿,極差分析發(fā)現(xiàn)模板分子與功能單體的摩爾比是影響聚合物吸附性能的最顯著因素。通過(guò)靜態(tài)吸附研究發(fā)現(xiàn),印跡聚合物對(duì)3,4-二氨基甲苯等二氨基苯環(huán)的吸附量最高可達(dá)603μg·g-1,而非印跡聚合物的吸附性量為446μg·g-1,可見(jiàn)印跡聚合物與非印跡聚合物相比對(duì)二氨基甲苯物質(zhì)具有較好的選擇吸附性,而且具有較好的選擇性[1]。
分子結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)
1、 摩爾折射率:39.55
2、 摩爾體積(cm3/mol):110.2
3、 等張比容(90.2K):296.5
4、 表面張力(dyne/cm):52.3
5、 極化率(C·m2/V):15.67×10-24
合成方法
3,4-二氨基甲苯(又名4-甲基鄰苯二胺)是一種重要的有機(jī)中間體,用于合成高檔有機(jī)顏料分散熒光黃和合成金屬(如銀、銅、鉛、鎳、鋅等)的防銹劑與緩蝕劑(5-甲基苯駢三氮唑),廣泛應(yīng)用于防銹油(脂)類(lèi)產(chǎn)品中,多用于銅及銅合金的氣相緩蝕劑循環(huán)水處理劑,汽車(chē)防凍液、高分子穩(wěn)定劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、潤(rùn)滑油添加劑、紫外線吸收劑等。
現(xiàn)有技術(shù)中,3,4-二氨基甲苯的合成方法有二種,一種是采用鄰硝基對(duì)甲苯胺為原料,經(jīng)硫化堿還原,還原液分離含硫廢水后脫除水份得3,4-二氨基甲苯成品,含量92%左右,收率90%左右,該合成路線每噸產(chǎn)品排放廢水8噸左右;另一種方法是是采用鄰硝基對(duì)甲苯胺為原料,經(jīng)鐵粉還原,還原液經(jīng)過(guò)濾后脫除水份得3,4-二氨基甲苯成品,含量92%-95%左右,收率87%-90%左右,該合成路線每噸產(chǎn)品排放廢水10噸。以上二種合成3,4-二氨基甲苯的方法成本高,污染嚴(yán)重,成品含量低,外觀棕褐色,空氣中氧化變色,品質(zhì)不穩(wěn)定。
為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足,研究人員優(yōu)化改進(jìn)了一種3,4-二氨基甲苯的合成方法,工藝先進(jìn)合理,生產(chǎn)成本低,合成路線短,產(chǎn)品純度高。
具體地,以鄰硝基對(duì)甲苯胺為原料,在催化劑和醇溶劑的作用下加氫還原反應(yīng),得到3,4-二氨基甲苯;所述溶劑與鄰硝基對(duì)甲苯胺的投料重量比為1.5~3:1;所述加氫還原反應(yīng)的溫度為65℃~85℃,壓力為1.0~4.0MPa;所述催化劑為鈀炭或鎳催化劑;所述醇溶劑為甲醇、乙醇或異丙醇。加氫還原反應(yīng)結(jié)束后常壓脫去醇溶劑,再在減壓條件下脫去水,最后經(jīng)減壓精餾,得到所述的3,4-二氨基甲苯成品。與現(xiàn)有硫化堿還原工藝和鐵粉還原工藝相比,反應(yīng)步驟少,原材料成本明顯降低,廢水量少(每噸產(chǎn)品產(chǎn)生0.3噸廢水),產(chǎn)品純度高(99.5%),收率高(96~97%),品質(zhì)穩(wěn)定,滿足了高品質(zhì)高檔有機(jī)顏料分散熒光黃和合成金屬(如銀、銅、鉛、鎳、鋅等)的防銹劑與緩蝕劑的需要[2]。
應(yīng)用
以3,4-二氨基甲苯為原料,經(jīng)環(huán)合,溴化兩步反應(yīng)可以合成5-溴甲基-2,1,3-苯并噻二唑。將其中間體亞硫酰苯胺的合成改在甲苯中進(jìn)行,并采用"一勺燴"法合成5-甲基-2,1,3-苯并噻二唑,5-甲基-2,1,3-苯并噻二唑的溴化改在低毒性的1,2-二氯乙烷中進(jìn)行,革除了高毒性的四氯化碳。該法簡(jiǎn)化了操作過(guò)程,縮短了反應(yīng)時(shí)間,提高了目標(biāo)物的總收率[3]。
此外,以3,4-二氨基甲苯和草酸為原料,在縛酸劑存在條件下,在溶劑中用鹵化劑進(jìn)行脫水環(huán)合再同時(shí)鹵化,反應(yīng)完全后濃縮回收鹵化劑和溶劑,中和,過(guò)濾,烘干,得到2,3-二氯-6-甲基喹喔啉;將上述步驟制得的2,3-二氯-6-甲基喹喔啉與硫氫化鹽在強(qiáng)極性溶劑中巰基化反應(yīng),然后濃縮溶劑,中和,過(guò)濾析出物,烘干可得到2,3-二巰基-6-甲基喹喔啉。有關(guān)反應(yīng)集成環(huán)合氯化一體化,具有反應(yīng)速度快,生產(chǎn)周期短,反應(yīng)后處理簡(jiǎn)單,大大提高了工效和能源利用[4]。
參考文獻(xiàn)
[1]袁琳琳,索安,何娟.二氨基甲苯印跡聚合物的制備及性能研究[C]//河南省化學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)年會(huì).2014.
[2]耿宏;耿星辰.3,4-二氨基甲苯的合成方法與流程.
[3]郭峰,陳益奇,吉民,等.5-溴甲基-2,1,3-苯并噻二唑的合成工藝改進(jìn)[J].中國(guó)藥物化學(xué)雜志, 2004, 14(5):3.DOI:10.3969/j.issn.1005-0108.2004.05.013.
[4]居沈貴,薛峰.2,3-二巰基-6-甲基喹喔啉的制備方法:CN200910264067.5[P].CN101735158A.