芐基乙二胺及其鹽是重要的有機(jī)合成中間體,可與二羰基酯類化合物發(fā)生環(huán)合反應(yīng)制備重要的醫(yī)藥中間體雙氧哌嗪衍生物、制備抗菌索紅霉索類化合物，其本身還可作為環(huán)氧樹脂交聯(lián)劑、固化劑、光固化涂料以及與烯烴聚合制備絕緣電纜等。芐基乙二胺的合成主要有乙二胺和氯化芐法、二氯乙烷和芐基膠法、苯甲醛和乙二胺加氫法,其中第三種方法因需要高壓加氫所以成本高,而第一種方法與第二種相比原料價廉易得,因此我們選擇乙二胺和氯化芐反應(yīng),其合成工藝路線為:
在此反應(yīng)中,因乙二胺兩個胺基上的四個氫均可被芐基取代,結(jié)果是反應(yīng)產(chǎn)物復(fù)雜，生成的芐基、雙芐基、三芐基和四芐基乙二胺的混合物難于分離,芐基乙二胺的收率較低;以往工藝中主要通過大比例提高乙二胺的原料量比使反應(yīng)收率達(dá)到70%~72%,乙二胺與氯化芐的量比常常達(dá)到n(乙二胺):n(氯化芐)=3.5~5.0:1.0,過量的乙二胺必須用水帶出回收利用,造成反應(yīng)周期長、工藝復(fù)雜;舊的芐基乙二胺成鹽工藝中為除去其他雜質(zhì)胺鹽,通常使用大量的不同溶劑如甲苯和丙酮通過反復(fù)的萃取進(jìn)行分離，生產(chǎn)工藝復(fù)雜,效率低。本實(shí)驗(yàn)采用較低的原料配比、反應(yīng)料液直接減壓精餾的工藝,提高了芐基乙二胺的收率;芐基乙二胺在乙醇溶劑中與冰醋酸和鹽酸反應(yīng)制得高純度的鹽。
制備方法[1]
1、N-芐基乙二胺的制備
在裝有攪拌器、冷凝管、溫度計(jì)和恒壓滴液漏斗的1000mL四口燒瓶中，加入2.1mol乙二胺和1.3mol氫氧化鈉,升溫至50℃,攪拌0.5h,分兩次緩慢滴加氯化芐1mol(大約6~6.5h滴完),控制反應(yīng)液溫度在55℃(T1),氯化芐全部加完后在65~70℃(T2)溫度下繼續(xù)反應(yīng)2h。然后向反應(yīng)液中加入300mL水,攪拌使反應(yīng)生成的氯化鈉全部溶解，靜止2h分層。分出水相后分兩次各加入150mL的水洗滌，分別靜止2h以上分出水相,油相先進(jìn)行常壓蒸餾，分出的乙二胺可以循環(huán)利用;然后進(jìn)行減壓蒸餾,收集129~131 ℃/11mmHg(1mmHg=133.322Pa)下的餾分,收率75.8%。其紅外光譜與N-芐基乙二胺標(biāo)準(zhǔn)譜圖一致(υ/cm-1:3366.3298,3062,3027,2929,2831,1596,1494,1453,738,699)。
2、N-芐基乙二胺醋酸鹽的制備
將100g芐基乙二胺溶于200mL乙醇中,反應(yīng)液控制在25℃,攪拌下滴加冰醋酸至pH為5,繼續(xù)攪拌0.5h以上，冷卻至0℃,抽濾,濾餅用0℃乙醇洗滌,60℃真空干燥得N-芐基乙二胺醋酸鹽為松散白色粉末，熔點(diǎn)91~92℃。
3、N-芐基乙二胺鹽酸鹽的制備
將100g芐基乙二胺溶于200mL乙醇中,反應(yīng)液控制在25℃,攪拌下滴加鹽酸至pH為5,繼續(xù)攪拌0.5h以上，冷卻至0℃,抽濾,濾餅用0℃乙醇洗滌,烘干得N-芐基乙二胺鹽酸鹽為松散白色粉末,熔點(diǎn)266~267℃。
參考文獻(xiàn)
[1] 張?jiān)?孫淑巧,張文林. 芐基乙二胺及其鹽的合成[J]. 河北科技大學(xué)學(xué)報(bào),2002,23(2):88-90. DOI:10.3969/j.issn.1008-1542.2002.02.019.