阅读说明：本技术 一种采用微流场反应技术制备邻氨基苯甲醚的方法 (Method for preparing o-aminoanisole by adopting micro-flow field reaction technology ) 是由 郭凯 毛益阳 段金电 黄达 李玉光 于 2019-11-21 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种采用微流场反应技术制备邻氨基苯甲醚的方法,在相转移催化剂或碱性催化剂作用下,以邻氨基苯酚与无毒无污染的碳酸二甲酯(DMC)为原料,采用微通道模块反应装置进行反应,该装置构思新颖,制备简单,且制备方法具有绿色环保、安全高效、原料易得且价格低廉、无剧毒反应物残留、反应速度快等优点。(The invention provides a method for preparing o-aminoanisole by adopting a micro-flow field reaction technology, which takes o-aminophenol and nontoxic and pollution-free dimethyl carbonate (DMC) as raw materials under the action of a phase transfer catalyst or an alkaline catalyst, and adopts a micro-channel module reaction device for reaction.)

一种采用微流场反应技术制备邻氨基苯甲醚的方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别涉及一种采用微流场反应技术制备邻氨基苯甲醚的方法。

背景技术

邻氨基苯甲醚，又名邻茴香胺。它不仅是一种重要的精细化工产品，也是合成医药、农药、香料等精细化工产品的重要中间体，还可用于乙烯类高聚物单体的阻聚、紫外线的抑制以及合成食品抗氧化剂，用途十分广泛。目前，邻氨基苯甲醚的传统合成方法主要有两种。1.硫酸二甲酯法：以硫酸二甲酯为甲基化试剂，在碱性条件与邻氨基苯酚反应制得；2.甲醇法：在催化剂作用下，邻氨基苯酚与甲醇作用而得。上述合成方法都存在不足之处，硫酸二甲酯属于高危剧毒，高腐蚀性药品，在有机合成中需要大量的碱中和副产物酸，收率较低，一般不超过50％。甲醇法的缺点主要是产物单、双甲醚混合物不易分离，产品质量较差，这些问题制约着邻氨基苯甲醚的生产。

发明内容

为了高效且绿色的合成邻氨基苯甲醚，本发明是以邻氨基苯酚与无毒无污染的碳酸二甲酯(DMC)为原料，在催化剂作用下，采用微流场反应技术快速高效合成，具体为一种采用微流场反应技术制备邻氨基苯甲醚的方法，包括如下步骤：

(1)将邻氨基苯酚与碳酸二甲酯或二甲基亚砜混合得到混合体系备用；

(2)将催化剂与溶剂按照一定比例配成混合溶液备用；

(3)将上述配置好的两个混合溶液通过微通道模块化反应装置在一定温度下进行一定时间的反应；

(4)反应后得到的产品收经过过滤，蒸馏，收集产品，并进行分析。

作为改进，步骤(1)中，所述的溶剂为碳酸二甲酯或二甲基亚砜。

作为改进，步骤(2)中，催化剂包括第一催化剂相转移催化剂、第二催化剂为碱性催化剂或金属催化剂，其中相转移催化剂为四甲基氯化铵、四甲基溴化铵或四丁基溴化铵，第二催化剂为碳酸钠、碳酸钾、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸铯、有机胺、强碱性阴离子交换树脂、碘化亚铜、氧化铜、氯化铜、溴化铜、醋酸铁、硝酸银或醋酸钯。

作为改进，溶剂为碳酸二甲酯时，反应中邻氨基苯酚：碳酸二甲酯：催化剂的摩尔比为1：10～25：0.05～0.3。

作为改进，所述的微通道模块化反应装置包括通过管道依次相连的原料储料罐、微混合器、微结构反应器和产物收集器，原料储料罐设置有多组；所述反应温度设置为105-145℃，反应停留时间为12-25min，经微混合器混合后得到的混合溶液的流速为0.5-1.2mL/min，所述微结构反应器体积为8-20mL。

作为改进，所述蒸馏，为先经过常压蒸馏出溶剂和碳酸二甲酯，再经过减压蒸馏，收集条件为580-610Pa，130～140℃的馏分。

有益效果：本发明提供的一种采用微流场反应技术制备邻氨基苯甲醚的方法，在相转移催化剂或碱性催化剂作用下，以邻氨基苯酚与无毒无污染的碳酸二甲酯(DMC)为原料，采用微通道模块反应装置进行反应，该装置构思新颖，制备简单，且制备方法具有绿色环保、安全高效、原料易得且价格低廉、无剧毒反应物残留、反应速度快等优点。

附图说明

图1为本发明微通道模块反应装置的结构示意图。

具体实施方式

下面对本发明结合实施例作出进一步说明。

本发明技术方案中的邻氨基苯甲醚的合成路线为：

采用微通道模块反应装置，将原料储料罐设置为第一原料储料罐、第二原料储料罐。

将邻氨基苯酚与碳酸二甲酯或二甲基亚砜混合得到混合体系备用放置于第一原料储料罐；将催化剂与溶剂按照一定比例配成混合溶液放置于第二原料储料罐，将两组原料储料罐依次经过微混合器、微结构反应器和产物收集器，获得产品。上述溶剂为碳酸二甲酯或二甲基亚砜。

本发明具有催化效率高，反应条件温和，目标化合物收率高，操作方便等特点具有催化效率高，反应条件温和，目标化合物收率高，操作方便等特点。

催化剂包括第一催化剂相转移催化剂，第二催化剂为碱性催化剂或金属催化剂。第一催化剂采用了相转移催化剂。相转移催化剂是用于催化这样一类两相反应，其反应过程主要包括反应物从一相向另外一项的转移以及被转移物质与待转移物质发生化学反应。本发明中相转移催化剂包括：四甲基氯化铵、四甲基溴化铵或四丁基溴化铵。

优选地，在本发明的邻氨基苯甲醚的制备方法中，所述相转移催化剂为四丁基溴化铵。当使用四丁基溴化铵作为相转移催化剂时，无论从反应收率，还是从产物纯度来看，都能够产生非常好的效果。

除了上述相转移催化剂之外，本发明技术方案的合成方法中的催化剂还包括第二催化剂。所述第二催化剂主要用于提供特定的环境。本发明的一些试验措施中，发明人还研究了第二种催化剂的种类与用量对反应产率的影响。结果表明，当所述第二催化剂选自碳酸铯、氢氧化钾时，无论从反应收率还是产物纯度来看都能产生非常好的效果。催化剂中可以选择第一催化剂、第二催化剂中任一种，也可以同时选用两种。

设定反应温度设置为105-145℃，反应停留时间为12-25min，经微混合器混合后得到的混合溶液的流速为0.5-1.2mL/min，所述微结构反应器体积为8-20mL。作为优选，本发明中的甲基化反应的温度为130℃，反应时间为15min。

反应完成后，进行过滤、蒸馏及收集产品，得到邻氨基苯甲醚。其中，过滤是为了回收催化剂等不溶物质，其可使用本领域常规过滤方法及装置进行。反应后得到的产品收经过减压蒸馏，收集产品，并进行分析。

所述蒸馏，也可为旋蒸，为先经过常压蒸馏出溶剂和碳酸二甲酯，再经过减压蒸馏，收集条件为580-610Pa，130～140℃的馏分，优选地为600Pa，130～140℃的馏分。该过程可使用本领域常规方法及装置进行，如旋转蒸发仪等。本发明中反应物碳酸二甲酯可以作为溶剂，或者用二甲基亚砜作为溶剂也可以。

实施例1

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置相转移催化剂四丁基溴化铵(TBAB)(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在105℃下停留17min，混合溶液的流速为0.8mL/min，微结构反应器的体积为13.5mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于99％,收率为93％。

实施例2

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置相转移催化剂四甲基氯化铵(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在130℃下停留10min，混合溶液的流速为2mL/min，微结构反应器的体积为20mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于97％,收率为90％。

实施例3

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置相转移催化剂四甲基溴化铵(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在145℃下停留10min，混合溶液的流速为1.2mL/min，微结构反应器的体积为12mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于98％,收率为91％。

实施例4

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂碳酸钠(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在125℃下停留20min，混合溶液的流速为0.5mL/min，微结构反应器的体积为10mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于95％,收率为88％。

实施例5

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂三乙胺(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在110℃下停留15min，混合溶液的流速为1.0mL/min，微结构反应器的体积为15mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于98％,收率为89％。

实施例6

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂碳酸铯(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在140℃下停留12min，混合溶液的流速为1.0mL/min，微结构反应器的体积为12mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于98％,收率为89％。

实施例7

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂氢氧化钾(10mmol)然后加入DMC稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在130℃下停留18min，混合溶液的流速为0.8mL/min，微结构反应器的体积为15mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于99％,收率为89％。

实施例8

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置相转移催化剂四丁基溴化铵(10mmol)然后加入DMSO稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在110℃下停留20min，混合溶液的流速为0.7mL/min，微结构反应器的体积为14mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于96％,收率为82％。

实施例9

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置相转移催化剂四甲基溴化铵(10mmol)然后加入DMSO稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在115℃下停留15min，混合溶液的流速为0.6mL/min，微结构反应器的体积为9mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于96％,收率为80％。

实施例10

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂碳酸钠(10mmol)然后加入DMSO稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在125℃下停留18min，混合溶液的流速为0.8mL/min，微结构反应器的体积为15mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于97％,收率为82％。

实施例11

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂三乙胺(10mmol)然后加入DMSO稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在130℃下停留18min，混合溶液的流速为1.0mL/min，微结构反应器的体积为18mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于99％,收率为83％。

实施例12

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂碳酸铯(10mmol)然后加入DMSO稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在130℃下停留18min，混合溶液的流速为0.8mL/min，微结构反应器的体积为15mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率大于98％,收率为80％。

实施例13

将邻氨基苯酚(0.1mol)溶于45ml碳酸二甲酯(0.5mol)中置于原料储料罐1，原料储料罐2中放置碱催化剂氢氧化钾(10mmol)然后加入DMSO稀释至40ml。经微结构混合器充分混合后注入到微通道模块化反应装置的微结构反应器中，在130℃下停留20min，混合溶液的流速为0.8mL/min，微结构反应器的体积为16mL。将微结构反应器出料口导入到产品收集器中，产品分析得到邻氨基苯甲醚转化率转化率大于98％，收率为81％。

在一般化学反应中，溶剂的作用不突出。但在本发明中，根据以上实施例公开的内容，但发明人发现在本发明所述的甲基化反应中，溶剂对反应产物的收率有极大影响，其他反应条件也对该反应的收率有一定影响。在此基础上，发明人得到收率，产物纯度和碳酸二甲酯利用率都较高，适用于工业化生产的邻氨基苯甲醚的制备方法。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。