[发明专利]一种2-甲基喹啉的制备方法

说明书

本发明公开一种2‑甲基喹啉的制备方法，包括如下合成步骤：在氧化剂存在下，加入催化剂和辅助剂，加入硝基苯和乙醇一步反应制得2‑甲基喹啉目标产物；其中，所述催化剂包括金属催化剂、辅助剂I及辅助剂II；所述金属催化剂为钯金属催化剂；所述辅助剂I为含银化合物；所述辅助剂II为酸性化合物。本发明以硝基苯和乙醇为原料，通过该方法一步反应即可制得2‑甲基喹啉，制备方法简便易行；该制备工艺中不产生新三废，对环境友好，为适应时代的发展提供了一条绿色环保的合成方法；该制备方法中原料种类较少，反应设备较少，制备步骤较少，成本较低，更适合于工业化生产。

技术领域

本发明属于有机中间体技术领域，特别涉及一种2-甲基喹啉的制备方法。

背景技术

2-甲基喹啉，又名喹哪啶，分子式为C10H9N，无色油状液体。溶于乙醇、乙醚、丙酮和氯仿，微溶于水。2-甲基喹啉是一种重要的有机化工中间体，广泛应用于制取彩色电影胶片的增碱剂、照相感光剂、橡胶硫化促进剂、润滑油抗氧剂、杀虫剂、杀菌剂以及染料等。

目前，2-甲基喹啉化合物的工业化生产主要有两种途径：煤焦油提取法和化学合成法。

其中煤焦油提取法是以煤焦油或异喹啉釜渣(馏分)为原料，通过磷酸复盐法提取、重结晶、精馏提纯等步骤，可以得到纯度较高的2-甲基喹啉。但该方法会产生大量的废水污染，且产品收率不高。

化学合成法主要有Skraup、Combes、Conrad-Limpach-Knorr、Friiedlander、Doebner-Von Miller等方法。Skraup法广泛地应用于制备各类喹啉衍生物。其以芳胺、浓硫酸、甘油和氧化剂一起加热得到喹啉衍生物(Skraup，Z.H.Ber.1880，13，2086.)。在反应过程中，甘油在高温下受浓硫酸作用脱水生产丙烯醛，再与苯胺缩合为二氢喹啉，最后氧化得到产物喹啉。Skraup反应在需要在浓硫酸下高温进行，在本反应条件下不稳定易发生其他反应的原料不适用于本方法。除了这一个缺点以外，Skraup法是制备喹啉衍生物的一种非常好的方法，应用广泛。随后改进的Skraup-Doebner-Von Miller喹啉合成法以丙烯醛代替甘油，减少了有甘油制备丙烯醛这一步骤。虽然Skraup-Doebner-Von Miller喹啉合成法已是有机合成中一个应用很广泛的反应，但是该反应仍要在下高温进行。在该反应条件下许多反应原料并不适用，并且大量使用无机液体酸碱，产生大量废弃物，而且反应产率不高。其他的Combes、Conrad-Limpach-Knorr等喹啉合成方法对反应底物有特殊要求。含羰基苯胺底物和含羰基结构单元的底物是必需的，同时反应也大多在强酸或强碱性介质中进行。这些条件也限制其进一步应用。

以上的化学合成方法虽然都有各自的有点，但他们的缺点也都一致，都需要大量地使用强酸或强碱。同时对反应底物结构也有很多限制。基于传统喹啉合成方法中存在的诸多问题，过渡金属催化制备喹啉衍生物的方法可以避免强酸强碱的使用，同时底物也简单易得。因此受到越来越多关注。Cho等以RuCl₃·nH₂O为催化剂，通过添加SnCl₂·2H₂O实现了苯胺和三级胺及烯烃的反应制备喹啉衍生物(Chem.Commun，2000，19，885-1886.OrgLett，2005，7，2181-2183.)，但是反应选择性仍需要提高。Watanabe等发现在铑络合物催化剂作用下，苯胺和脂肪醛可以发生Doebner-Von Miller反应得到喹啉类化合物(Bull.Chem.Soc.Jpn，1978，51，3397-3398.)。这些过渡金属催化制备2-甲基喹啉的方法相比传统方法有较大改进，但仍存在催化剂不易的、底物适用性和反应选择性差等问题。

综上所述，现有的化学合成方法合成2-甲基喹啉的技术中，主要以苯胺和脂肪醛、简单醇、脂肪胺和烯烃为原料。且通常需要在强酸、高温高压环境下，反应条件苛刻，工艺复杂，对环境不友好。因此，寻找一种工艺条件简单、对环境友好、起始原料简单易得的制备2-甲基喹啉的方法仍然是该领域的研究热点。

发明内容