[发明专利]一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于农药、医药中间体制备领域，具体涉及N-甲基邻氟苯胺的合成方法。

背景技术

N-甲基邻氟苯胺属于含氟类N-烷基芳胺，是一种非常重要的有机原料和精细化工中间体，广泛应用于染料、塑料、医药和农药等领域。随着染料和橡胶工业的不断发展，农药、医药的用量也不断增加，N-甲基邻氟苯胺的需求量迅速增长，与其相应的合成开发也备受关注。

具体而言，N-甲基邻氟苯胺有很多合成方法，根据反应路线的不同，可分为如下几种：

(1)一种以邻氟苯胺为原料(文献Catalysis Science&Technology,6(22),7956-7966；2016)，与碳酸二甲酯发生甲基化反应制得。但是由于碳酸二甲酯属于甲基化比较容易的一种原料，实际大部分(84％)生成了二甲基取代的N,N-二甲基邻氟苯胺，目标产物N-甲基邻氟苯胺只有5％。

(2)一种以邻氟苯胺为起始原料(OrganicLetters,14(15),3948-3951；2012)，在正丁基锂催化作用下，四氢呋喃为溶剂，与硫酸二甲酯发生甲基化反应制得。该方法需要在低温-78℃下进行，条件比较苛刻，硫酸二甲酯为剧毒品，且正丁基锂使用需要做到无水无氧，安全隐患较大。

(3)一种以邻氟苯胺为起始原料(Journal of Agricultural and Food Chemistry,58(23),12357-12365；2010)，在氢化钠催化作用下，DMF为溶剂，与碘甲烷发生甲基化反应制得。但该方法氢化钠同样很不安全，且碘甲烷价格昂贵，原料成本居高不下，工业化应用较难。

以上三种路线都属于甲基化反应，有着各自的弊端，但有一个共同的缺点，就是生成二取代的N,N-二甲基邻氟苯胺，只是生成的比例稍有不同，由于性质相似，去除困难。

发明内容

针对上述现有技术存在问题，为了降低副产物N,N-二甲基邻氟苯胺的含量，本发明提供一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法，该方法能具有原料易得，反应条件温和，原料成本较低，避免二甲基化杂质等巨大优势。

本发明采用的技术方案如下：

一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法，包括如下步骤：

(1)烯胺化反应

以邻氟苯胺为原料，加入甲苯、多聚甲醛和催化剂A，保温反应后脱水，经后处理得N-亚甲基邻氟苯胺；

(2)加氢反应

将N-亚甲基邻氟苯胺、催化剂B装入高压釜，氮气置换后，通入氢气并保持一定压力，升温进行加氢反应，经后处理得N-甲基邻氟苯胺。

本发明采用邻氟苯胺作为原料，经烯胺化、加氢两步反应得到N-甲基邻氟苯胺，能有效避免N,N-二甲基邻氟苯胺的生成，纯度高，该方法原料成本低，适合工业化生产。

本发明的合成路线如下所示：

步骤(1)中，所述催化剂A为三乙胺，催化剂A的投加量为邻氟苯胺质量的5‰～2％；

所述邻氟苯胺与多聚甲醛的投加摩尔比为1：1.0～2.0；多聚甲醛投加量不足，会导致原料反应不彻底，收率偏低，作为优选，邻氟苯胺与多聚甲醛的投加摩尔比为1：1.3～1.5；

所述邻氟苯胺与甲苯的投加质量比为1：1.0～3.0；甲苯在体系中作为带水剂，甲苯的投加量不足，容易导致脱水不彻底，副产物增多，收率偏低，作为优选，邻氟苯胺与甲苯的投加质量比为1：1.5～2.0；

步骤(1)中，保温反应的温度为80～100℃，保温反应的时间为1～4h；反应温度过低则反应速度较慢，反应温度过高，副产物增加，作为优选，保温反应的温度为85～90℃，保温反应的时间为1～2h；

步骤(1)中，脱水温度为100～110℃，脱水时间为1～4h；脱水温度过低则脱水不彻底，脱水温度过高，则延长了反应时间。

步骤(2)中，所述催化剂B为雷尼镍或钯碳，催化剂B的投加量为N-亚甲基邻氟苯胺质量的5‰～2％；

步骤(2)中，加氢反应的温度为100～150℃，加氢反应的时间为2～4h；反应温度过低则反应速度较慢，反应温度高于150℃后，杂质明显增多，转化率和收率均较低，作为优选，加氢反应的温度为110～120℃；

步骤(2)中，加氢反应的压力为0.3～3MPa；反应压力过低则反应速度较慢，反应压力过高，反应时间延长，作为优选，加氢反应的压力为0.5～1.5MPa。