[发明专利]一种2,5-二氨基甲苯的绿色合成方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及一种2，5-二氨基甲苯的合成方法，尤其是一种应用磁性固 体碱作为催化剂，以2-甲基-4-硝基苯胺为原料，利用水合肼还原法制备 2，5-二氨基甲苯的绿色新工艺。

(二)背景技术

发展新型高效的催化剂，简化反应步骤，减少污染排放，开发新的洁 净生产技术，实现高效的化学反应，实现“零排放”，在绿色化学领域有着 重要的应用价值。2，5-二氨基甲苯是现今取代对苯二胺用于高档毛发化 妆品中流行染色的主要产品，仅欧、美、日的需求量每年就超过600吨。 目前世界著名化妆品公司德国、法国、日本等生产商的各类染发剂产品对 2，5-二氨基甲苯质量要求甚高、有毒有害杂质控制极严。但是现行的工 业化生产均是采用2-甲基-4-硝基苯胺为原料，将氨基进行保护、然后硝化 和还原水解的合成工艺。将硝基还原为氨基，常用的试剂是金属和酸，金 属用铁、锌或锡，酸用盐酸、硫酸或醋酸，其中以铁屑加盐酸最便宜，还 有一种利用液体石蜡作氢的给予体，无需催化剂，仅在加热条件下硝基苯 就能方便还原成苯胺。但是，对于硝基的还原，工业上常采用铁粉还原法， 成本高三废污染严重。氢化反应需较高压力，反应条件苛刻。另外，利用 液体石蜡进行还原，目前工业上并不常用。

因此，采用新型高效的催化剂，用绿色化学合成技术，开发2，5-二 氨基甲苯的新合成工艺，扩大产品生产规模，减少三废的排放，填补我国 在该领域的空白有着重要的意义。

(三)发明内容

本发明目的是提供一种绿色合成2，5-二氨基甲苯的新工艺，选择磁性 镁铝水滑石固体碱作为催化剂，利用水合肼对硝基基团进行还原，减少反 应过程中的三废排放，同时简化工艺、提高产品收率和纯度，使合成技术 易于工业化。

本发明采用的技术方案如下：

一种如式(II)所示的2，5-二氨基甲苯的绿色合成方法，所述方法包 括：以如式(I)所示的2-甲基-4-硝基苯胺与水合肼为原料，以磁性镁铝 水滑石固体碱为催化剂，在0～100℃反应1～20小时，反应液经分离纯 化制得所述2，5-二氨基甲苯；

所述磁性镁铝水滑石固体碱，是将镁铝水滑石进行磁性修饰，使其具 有磁性和催化双重功能，达到提高催化活性的目的。其具体制备过程可参 考《应用科技》第29卷第3期(2002年3月)《磁性镁铝水滑石固体碱的制 备与表征》。

所述反应通常在乙醇溶剂中进行，乙醇用量为200～500/mol 2-甲基 -4-硝基苯胺。

所述2-甲基-4-硝基苯胺和水合肼的摩尔比是1∶2～10，优选为1∶3； 磁性镁铝水滑石固体碱质量为2-甲基-4-硝基苯胺质量的1％～10％，优选 为5％。

优选的，所述反应在30℃～50℃进行，反应时间0.5～20小时。

所述分离纯化步骤如下：反应结束后，反应液趁热过滤，将滤液冷 却到0℃以下，静置直至白色晶体析出，过滤，取滤渣干燥得所述2，5- 二氨基甲苯。

具体的，所述方法如下：在装有回流管、温度计和搅拌装置的反应 器中，加入乙醇、2-甲基-4-硝基苯胺和磁性镁铝水滑石固体碱，搅拌均 匀后加热升温至30℃～50℃，滴加水合肼，在30℃～50℃下反应0.5～ 20小时，反应结束后，反应液趁热过滤(滤渣为固体碱催化剂，可回收 后重复使用)，取滤液加水稀释、调pH值为7～8，冷却到0℃以下，静 置直至白色晶体析出，过滤，取滤渣干燥得所述2，5-二氨基甲苯；所述 的2-甲基-4-硝基苯胺和水合肼的摩尔比是1∶2～10，磁性镁铝水滑石固 体碱质量为2-甲基-4-硝基苯胺质量的1％～10％，乙醇用量为200～500/mol 2-甲基-4-硝基苯胺。

本发明中，所述的磁性镁铝水滑石固体碱催化剂回收后可以循环使 用。

本发明利用磁性镁铝水滑石固体碱作为催化剂进行2，5-二氨基甲 苯的合成，与已有技术相比，其有益效果主要体现在：将此磁性镁铝水 滑石固体碱催化剂应用到2，5-二氨基甲苯的合成中，使得2，5-二氨基甲 苯的制备相对于以往的工艺变得简单、易操作、反应收率高，产品纯度 好，对环境污染小，适合于一定规模的工业化生产，是一条绿色洁净的 合成路线，目前尚未有工业化生产的应用报道。

(四)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围 并不仅限于此：

磁性镁铝水滑石固体碱制备：