3-丙酰氨基-N，N-二丙酸甲酯基苯胺的合成研究

郭世豪，酆 雷

（1.湘潭技師學(xué)院成教學(xué)院，湖南湘潭 411100；2.湖南紡織職工大學(xué)，湖南湘潭 411100）

3-丙酰氨基-N，N-二丙酸甲酯基苯胺的合成研究

郭世豪1，2，酆 雷2

（1.湘潭技師學(xué)院成教學(xué)院，湖南湘潭 411100；2.湖南紡織職工大學(xué)，湖南湘潭 411100）

用無水三氯化鋁作催化劑在較低溫度下將3-氨基丙酰苯胺和丙烯酸甲酯轉(zhuǎn)化為3-丙酰氨基-N，N-二丙酸甲酯基苯胺，其產(chǎn)品收率達(dá)到89%，純度高于92%。

3-氨基丙酰苯胺；丙烯酸甲酯；三氯化鋁；催化

3-氨基丙酰苯胺與丙烯酸甲酯在路易斯酸催化下發(fā)生加成反應(yīng)，可得3-丙酰氨基-N，N-二丙酸甲酯基苯胺，該產(chǎn)品是一種重要的分散染料中間體，通常用乙酸作催化劑，對苯二酚作阻聚劑［1］。該反應(yīng)的不足之處是反應(yīng)溫度較高，丙烯酸甲酯在較高溫度下聚合反應(yīng)將加劇，從而會(huì)降低反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率及收率。趙瑩等曾采用無水三氯化鋁研究過苯胺、間甲苯胺與丙烯腈、丙烯酸甲酯的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)無水三氯化鋁在較低溫度下具有很高的催化活性［2-5］。為此筆者也采用無水三氯化鋁作催化劑來研究3-氨基丙酰苯胺與丙烯酸甲酯的反應(yīng)，發(fā)現(xiàn)無水三氯化鋁對該反應(yīng)同樣具有較高的催化活性，可使反應(yīng)終點(diǎn)目的產(chǎn)物的含量（HPLC）高達(dá)92%。齊魯石化開泰公司生產(chǎn)；無水三氯化鋁，工業(yè)品，98.5%，上海龍幫化工公司生產(chǎn)；對苯二酚，化學(xué)純試劑，北京金龍化學(xué)試劑公司生產(chǎn)。

分析儀器為日本島津SPD-10A液相色譜儀。

1.2 反應(yīng)式

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

3-氨基丙酰苯胺，工業(yè)品，99%，無錫市裕華化工有限公司生產(chǎn)；丙烯酸甲酯，工業(yè)品，99.5%，山東

1.3 實(shí)驗(yàn)步驟

將110 mL丙烯酸甲酯、0.5 g對苯二酚、40 g無水三氯化鋁和一定量的助劑加入到帶有攪拌器和溫度計(jì)的500 mL三口燒瓶中，升溫至70℃，并分批加入3-氨基丙酰苯胺30 g，控制反應(yīng)溫度不要超過75℃，在10 min內(nèi)加完，在75℃左右保溫4.5 h。取樣，用高壓液相色譜儀檢測，其目的產(chǎn)物的純度（HPLC）為92.4%。然后在減壓蒸餾下蒸出過剩的丙烯酸甲酯，將瓶內(nèi)剩余物料清洗、靜置、分離、干燥，得產(chǎn)品59.3 g，收率89.2%。

2 結(jié)果與討論

2.1 催化劑的種類對反應(yīng)的影響

按110mL丙烯酸甲酯、0.5g對苯二酚、30g 3-氨基丙酰苯胺投料，使用不同種類的催化劑，在75℃左右反應(yīng)，一定時(shí)間后取樣，測其純度，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1。

由實(shí)驗(yàn)可知，無論是路易斯酸還是路易斯堿都具有催化性，但三氯化鋁的催化活性最高。因此，作者采用三氯化鋁作催化劑來研究該反應(yīng)。

表1 催化劑種類對反應(yīng)的影響

2.2 催化劑的用量對反應(yīng)的影響

按110mL丙烯酸甲酯、0.5g對苯二酚、30g 3-氨基丙酰苯胺和一定量的助劑投料，改變催化劑三氯化鋁的用量，在75℃左右反應(yīng)，在一定時(shí)間后取樣，測其純度，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2。

表2 三氯化鋁用量對反應(yīng)的影響

由實(shí)驗(yàn)可知，隨著催化劑的用量增加，反應(yīng)時(shí)間縮短，原料和單酯的含量都下降，雙酯的含量也增加。但是加入過多的催化劑，也會(huì)增加雜質(zhì)的含量，同時(shí)增加生產(chǎn)成本。實(shí)驗(yàn)表明三氯化鋁的用量在40 g左右較佳。

2.3 反應(yīng)時(shí)間對反應(yīng)的影響

按110mL丙烯酸甲酯、0.5g對苯二酚、30g 3-氨基丙酰苯胺、40 g無水三氯化鋁和一定量的助劑投料，在75℃左右反應(yīng)，每隔一定時(shí)間取樣，測其純度，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表3。

表3 反應(yīng)時(shí)間對反應(yīng)的影響

由實(shí)驗(yàn)可知，隨著反應(yīng)時(shí)間的延長，雙酯含量增加，但到一定時(shí)間后卻幾乎不再增加，再延長反應(yīng)時(shí)間已無必要，故反應(yīng)時(shí)間以4～4.5 h為宜。

2.4 反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響

按110mL丙烯酸甲酯、0.5g對苯二酚、30g 3-氨基丙酰苯胺、40 g無水三氯化鋁和一定量的助劑投料，在不同的溫度下反應(yīng)一定時(shí)間取樣，測其含量，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表4。

表4 反應(yīng)溫度對反應(yīng)的影響

由實(shí)驗(yàn)可知，隨著反應(yīng)溫度升高，反應(yīng)時(shí)間縮短，單酯的含量降低，但雜質(zhì)的含量也升高。當(dāng)溫度達(dá)到95℃以上，在色譜圖上的產(chǎn)物峰前后均出現(xiàn)高含量的雜峰，表明發(fā)生了其它副反應(yīng)。因此，適宜的反應(yīng)溫度為75℃左右。

2.5 助劑的加入對反應(yīng)的影響

用無水三氯化鋁催化該加成反應(yīng)，其催化效果明顯，但在較高的溫度下也會(huì)發(fā)生脫甲基化反應(yīng)，從而使雙酯含量大大降低。當(dāng)加入少量的助劑，脫甲基化反應(yīng)明顯受到抑制，可使雜質(zhì)含量由30%以上降到5%以下。加入助劑是本反應(yīng)成功的關(guān)鍵。

3 結(jié)論

本反應(yīng)采用無水三氯化鋁作催化劑，使3-氨基丙酰苯胺與丙烯酸甲酯在75℃左右反應(yīng)4～4.5h來合成3-丙酰氨基-N，N-二丙酸甲酯基苯胺，具有反應(yīng)溫度低，反應(yīng)時(shí)間短，產(chǎn)品純度及收率較高，所用設(shè)備簡單，工藝條件穩(wěn)定，操作方便等特點(diǎn)。

［1］ 姚蒙正，程侶柏，王家儒.精細(xì)化工產(chǎn)品合成原理［M］.第2版.北京：中國石化出版社，2000.344.

［2］ 趙 瑩.無水三氯化鋁催化合成N，N-二氰乙基間甲苯胺的研究［J］.化學(xué)工程師，2001，（1）：13-15.

［3］ 趙 瑩.無水AlCl3催化合成N，N-二氰乙基苯胺的研究［J］.精細(xì)化工中間體，2001，31（1）：29-30，33.

［4］ 郭世豪，趙 瑩.無水AlCl3催化合成3-甲基-N，N -二甲氧基羰基乙基苯胺的研究［J］.化學(xué)工程師，2002，（1）：15-16.

［5］ 郭世豪，趙 瑩.無水三氯化鋁催化合成N，N-二甲氧基羰基乙基苯胺的研究［J］.常德師范學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2002，14（1）：34-35.

Study on the Synthesis of 3-Propionyl Amino-N，N-Two Propionic Acid Methoxycarbonyl Aniline

GUO Shi-Hao1，2，F(xiàn)ENG Lei2
（1.Department of Adult Education，Xiangtan Technician College，Xiangtan 411100，China；2.Hunan Textile Staff&Workers′College，Xiangtan 411100，China）

The 3-propionyl amino-N，N-two propionic acid methoxycarbonyl aniline is synthsised with anhydrous aluminum chloride as catalyst，3-amino-propionyle aniline and methacrylate reaction，the product yield can reach 89%，the purity over 92%。

3-amino-propionyl aniline；methyl acrylate；aluminum chloride；catalysis

TQ204

A

1003-3467（2010）09-0038-02

2010-03-01

郭世豪（1959-），男，副教授，理學(xué)學(xué)士，從事有機(jī)化學(xué)教學(xué)與科研工作，從事分散染料中間體合成的研究，電話：13707327441。