本发明涉及化工制造装备与炭材料,尤其涉及一种合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法。
背景技术:
1、4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷(cas no.548-61-8)作为重要的化工原料,是制备高性能胶黏剂德斯模都(或者列克纳胶)以及众多染料的重要原材料。以4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷(副品红)为原料的化工材料工业链已经有着悠久的历史。然而,该产品的合成难题一直困扰着工业界和学术界,尤其是在高度重视环境保护的今天。
2、究其原因,主要是由于三苯基甲烷骨架的构筑效率不高,存在2,4’,4”-三氨基三苯基甲烷异构体的生成,不仅降低4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷的收率,还造成了分离的困难。此外,4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的生成反应步骤还产生其它杂质,如氨基与醛生成亚胺的产物及聚合物,给其分离和纯化带来了极大的困难和挑战,产生大量废水,造成环保不达标而停产。
3、因此,急需发展一种温和且高效率高选择性的绿色合成方法,来帮助实现高纯度4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的工程化制备,解决原有合成路线不符合环保要求的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题,本发明提供一种绿色、环保且高效的合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法。
2、具体
技术实现要素:
如下:
3、本发明提供一种合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法,所述方法包括:
4、步骤1:在酸性环境中,摩尔比为1:4-1:10的n,n’-二苄基苯胺与三烷氧基甲烷在60-140℃下发生傅克烷基化反应,制备得到4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷;
5、步骤2:将所述4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷与适量有机溶剂混合后,向混合体系中加入催化剂,并持续通入氢气,或者加入适量水合肼,其中的4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷发生脱苄基反应,反应完毕后,对混合体系进行提纯处理,获得4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷。
6、可选地,所述三烷氧基甲烷为原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯、原甲酸三丙酯中的任意一种;
7、所述n,n’-二苄基苯胺与所述三烷氧基甲烷的摩尔比为1:6-1:8。
8、可选地,步骤1中,所述傅克烷基化反应在80-120℃环境下进行,反应时间为1-12h。
9、可选地,步骤1中,所述酸性条件所用的酸为三氯化铁、三氯化铝、三氟化硼乙醚、溴化铁、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸铋和硝酸铋中的任意一种。
10、可选地,步骤2中,所述催化剂为氢氧化钯/碳或钯/碳。
11、可选地,步骤2中,所述催化剂与所述4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷的质量比为0.01:1-0.4:1。
12、可选地,步骤2中,所述脱苄基反应在室温-100℃环境下进行。
13、可选地,步骤2中,所述4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷与所述有机溶剂的质量比为1:5-1:10;
14、所述有机溶剂选自甲苯、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、乙二醇、四氢呋喃、乙酸乙酯、乙酸叔丁酯、n,n-二甲基甲酰胺和水中的至少一种。
15、可选地,步骤2中,所述氢气的压力范围为0.4-2mpa。
16、可选地,步骤2中,所述提纯处理包括:反应完毕后,蒸馏除去混合体系中过量的溶剂,获得残余物;
17、对所述残余物进行重结晶或者减压蒸馏,得到所述三氨基三苯基甲烷,所述4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的纯度不小于95%。
18、与现有技术相比,本发明具有以下优点:
19、本发明提供了一种合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法,以n,n’-二苄基苯胺与三烷氧基甲烷作为合成原材料,n,n’-二苄基苯胺与三烷氧基甲烷发生傅克烷基化反应,利用两个苄基保护基的位阻效应,避免传统合成方法中2,4’,4”-三氨基三苯基甲烷异构体的生成,从而高选择性且高产率地得到4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷。4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷在中性条件下,进一步经过脱苄基反应,形成三氨基三苯基甲烷。分析4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷的化学结构式可知,苄基作为氨基的保护基,在中性环境下发生还原,脱去苄基,所形成的副产物仅有甲苯,这不仅保证了目标物的高产率和高选择性,还非常有利于得到高纯度的4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷;且副产物甲苯容易回收利用,而不影响环境,具有非常低的环境影响因子,符合绿色化学。
20、此外,本发明以n,n’-二苄基苯胺作为合成原材料,与三烷氧基甲烷发生傅克烷基化反应获得4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷的过程中,无需使用溶剂,用三烷氧基甲烷当作反应试剂和溶剂,提高了反应效率,也减少了溶解所花费的时间,符合绿色化学原则。
1.一种合成三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,所述方法包括:
2.根据权利要求1所述的合成三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤1中,所述三烷氧基甲烷为原甲酸三甲酯、原甲酸三乙酯或原甲酸三丙酯中的任意一种;
3.根据权利要求1所述的合成三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤1中,所述傅克烷基化反应在80-120℃环境下进行,反应时间为1-12h。
4.根据权利要求1所述的合成三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤1中,所述酸性条件所用的酸为三氯化铁、三氯化铝、三氟化硼乙醚、溴化铁、三氟甲磺酸、三氟甲磺酸铋和硝酸铋中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的合成三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤2中,所述催化剂为氢氧化钯/碳(3%-10%)或钯/碳(3%-10%)。
6.根据权利要求1所述的合成三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤2中,所述催化剂中钯与所述4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷的摩尔比为0.01:1-0.4:1。
7.根据权利要求1所述的合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤2中,所述脱苄基反应在室温-100℃环境下进行。
8.根据权利要求1所述的合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤2中,所述4,4’,4”-三(n,n’-二苄基氨基苯基)甲烷与所述有机溶剂的质量比为1:5-1:10;
9.根据权利要求1所述的合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤2中,所述氢气的压力范围为0.4-2mpa。
10.根据权利要求1所述的合成4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的方法,其特征在于,步骤2中,所述提纯处理包括:反应完毕后,蒸馏除去混合体系中过量的溶剂,获得残余物,即得到所述三氨基三苯基甲烷,所述4,4’,4”-三氨基三苯基甲烷的纯度不小于95%。
