背景及概述
2,6- 二甲氧基苯胺是重要的化工中间体,广泛应用于有机合成、有机光化学、配位化学。文献报道[1]2,6-二甲氧基苯胺合成方法主要是2,6-二甲氧基硝基苯的化学还原法或催化加氢法。
制备
化学还原法通常采用活泼金属(例如:Zn、Fe、 Sn)和酸(例如:盐酸、醋酸、硫酸)共存作为还原体系,但存在着污染环境、处理量小等缺点而日趋被淘汰。而催化加氢法由于反应易于控制、产品纯度高,绿色环保等优点正逐步取代化学还原法。文献报道的[1]2,6- 二甲氧基硝基苯催化加氢的反应条件比较苛刻:除了要使用危险易燃的 Raney nickel 作为催化剂,而且催化加氢所需要的压力高达75kg/cm(7.5MPa),此外反应温度要求80℃。因此本文对文献方法加以改进,尝试在温和的反应条件下,催化加氢制备 2.6-二甲氧基苯胺,并通过1H NMR 对产品结构进行表征。
图1 2,6-二甲氧基苯胺的合成反应式
实验操作:
在 150mL 的高压釜内依次加入 2,6-二甲氧基硝基苯(10g,55mmol),30mL 无水乙醇,0.2 g的Pd/C 催化剂,充入高纯氢气至1.0Mpa后,室温下反应。当氢气表压力不再下降时视为反应结束。硅藻土过滤,滤液旋干,得到白色固体 6.7g,收率80%。产品结构经过1H NMR 表征。
结果讨论
合成工艺改进
本文对 2.6-二甲氧基硝基苯催化加氢工艺进行改进。首先采用在空气中比较稳定而且用量较小的 Pd/C 催化剂(2%,w/w)代替传统的 Raney nickel 催化剂(14%,w/w),而相应催化加氢的压力大大下降,由.7.5MPa 降到1.0MPa,反应温度也由文献报道1的 80℃ 降到室温。产物的分离提纯也比较简单,通过简单的过滤,就能得到纯度高达 98%以上的目标产物(1H NMR 测定)。尽管 Pd/C 催化剂的价格要高于 Raney nickel,但由于 Pd/C 催化剂用量小又可以回收,所以在催化加氢的合成成本上要低于Raney nickel,更适合工业化生产。
结构表征
通过1H NMR 对产物结构进行了表征。其中 d6.72-6.68 是苯环基团上3位上氢原子的化学位移;d6.54-6.52 是苯环基团上 2、4位上的氢原子的化学位移;d3.85 则是甲氧基上6个氢原子的化学位移。经过分析,所合成产物结构正确,为目标产物 2.6-二甲氧基苯胺。
参考文献
[1]USP:4775756,1986-10-4.