概述
N-乙基間甲苯胺,淡黃色油狀液體,具有刺激性氣味,分子式為C9H13N,相對分子質(zhì)量為135.21,是一種重要的有機中間體(也可稱為苯系染料中間體),在合成彩色顯影劑(如CD-3、CD-4)、有機染料(如酸性染料艷藍G、弱酸性艷藍染料FFR、陽離子染料桃紅6B)、染顏料及農(nóng)藥中間體等方面有著重要的應(yīng)用。
合成N-乙基間甲苯胺的方法主要有鹵烷法、乙醇法以及氣相催化烷化法。鹵烷法多采用間甲苯胺和溴乙烷為原料,在堿性條件下進行回流反應(yīng),反應(yīng)完成后經(jīng)硫酸中和、分離,再通過精餾方可制得成品,此法不僅反應(yīng)時間長,反應(yīng)過程繁瑣,而且反應(yīng)過程中耗費大量的酸和堿,造成設(shè)備腐蝕嚴重,應(yīng)用較少。乙醇法,即傳統(tǒng)的液相法,以間甲苯胺和乙醇為原料,在強酸(多為無機強酸)的催化條件下進行反應(yīng),此法工藝簡單成熟,原料價廉易得,是早期合成N-乙基間甲苯胺應(yīng)用較多的一類方法,但此法伴有副產(chǎn)物N,N-乙基間甲苯胺生成,其揮發(fā)度和沸點與原料間甲苯胺相似,需借助高效精餾塔實現(xiàn)分離,提高生產(chǎn)成本。氣相催化烷化法合成N-乙基間甲苯胺的原料也是間甲苯胺與乙醇,但采用的催化劑為金屬氧化物,具體操作步驟為:將一定比例的間甲苯胺與乙醇在混合器中均勻混合,然后經(jīng)汽化器汽化,進入到裝填好催化劑的反應(yīng)器中(催化劑需提前在反應(yīng)器內(nèi)升溫脫水,并用工業(yè)乙醇對催化劑進行10-12h的還原),于230-240 ℃的溫度下進行反應(yīng),此法收率高,產(chǎn)生的三廢較少,對設(shè)備的腐蝕也小,且可連續(xù)化生產(chǎn),是早期合成N-乙基間甲苯胺的方法中較為先進的一種[1]。
在合成染料中的應(yīng)用[1]
N-乙基間甲苯胺和環(huán)氧類化合物在合成染料中間體中有著重要應(yīng)用。N-乙基間甲苯胺既可作為苯系染料中間體參與染料的合成,又可作為重要的有機物合成多種染料中間體。環(huán)氧類化合物可作為烷化劑與芳胺發(fā)生加成烷基化反應(yīng),向目標中間體分子中引入羥基,對染料分子性能的改善有著重要影響。N-乙基間甲苯胺與環(huán)氧類物質(zhì)參與的中間體合成反應(yīng)如下:
(1)N-乙基間甲苯胺與環(huán)氧乙烷的反應(yīng)
賀芬霞以N-乙基間甲苯胺與環(huán)氧乙烷為原料進行反應(yīng),氯化鋅為催化劑,在140-150℃的溫度下反應(yīng)6-8h,合成染料中間體N-乙基-N-羥乙基間甲苯胺,由于氮原子上引入了羥乙基,提升了染料的分散性能。此中間體可再進行酯化、氯化等反應(yīng),引入不同基團,制備不同種類的苯系中間體。

(2)N-乙基間甲苯胺與氯乙醇的反應(yīng)
華平等人以N-乙基間甲苯胺和無水氯乙醇為原料,碳酸鈉為催化劑,在125-130℃下反應(yīng)6-8h,合成染料中間體N-乙基-N-(β-羥乙基)間甲苯胺。此反應(yīng)也是向產(chǎn)物中引入了羥乙基,不同的是氯乙醇為烷化劑時與N-乙基間甲苯胺發(fā)生的是取代烷基化反應(yīng),而環(huán)氧乙烷與N-乙基間甲苯胺發(fā)生的是加成烷基化反應(yīng)。

參考文獻
[1]陳莉. N-乙基間甲苯胺加成烷基化及酯化產(chǎn)物的制備、分離與分析方法研究[D]. 湖南:湘潭大學,2021.