[发明专利]一种芳胺化合物的合成方法及反应系统

说明书

本发明公开了一种芳胺化合物的合成方法及反应系统。其中，芳胺离子化合物的合成方法包括如下步骤：在连续流动反应器中，将水、离子化合物A与氮源Y进行亲核取代反应，得到芳胺离子化合物。本发明制备方法具有反应时间短，操作简单安全和无放大效应的特点。

技术领域

本发明属于芳胺类化合物的合成领域，具体涉及一种芳胺化合物的合成方法及反应系统，尤其是一种利用流体化学技术、无催化剂条件下连续制备芳胺化合物的合成方法。

背景技术

芳胺类化合物是化学化工领域重要的原料和中间体，由于其特有的化学特性，因而广泛应用在医药、农药、染料、高分子材料等领域。常见的芳香胺合成方法有：还原胺化反应、Buchwald-Hartwig反应、Ullmann反应等。此类反应虽然可以实现温和条件下的芳胺类化合物的合成，但往往需要引入过渡态金属作为催化剂来催化目标化合物的定向可控合成。Dawei Ma等(Organic Letters,2003,5(14):2453-2455)开发了CuI/氨基酸催化体系应用于Ullmann类型的胺化反应并以高收率获得了N-芳胺以及N,N-二芳胺。然而这些方法由于催化剂的使用，合成路线成本高，原子经济性差。

亲核取代等经典反应为大量高附加值的芳胺化合物的合成提供了更简单廉价的合成路线，因而目前在实际工业生产中仍有应用。而传统釜式反应器中当使用甲胺等挥发性胺时，出于安全因素不得不采用更温和的反应条件，这种安全考虑在放大生产时将会变得尤为重要。近年来，通过采用多釜串联反应工艺、使用填充固载催化剂的固定床反应器、引入相转移催化剂等方法来提高生产效率，但都存在一些明显缺陷。例如，搅拌釜式反应器的密封和耐压能力弱，反应微环境和停留时间控制差，从原理上只能减少单釜体积而不能改变总体体积和停留时间；固定床反应器缺乏活性明显且稳定性好的催化剂，催化剂的填充和损耗对生产成本和稳定性影响较大；相转移催化剂对该反应体系作用不明显，还会增加生产成本，增大后处理难度。

发明内容

本发明所要解决的问题为现有芳胺的合成方法较为单一，为此，本发明提供了一种芳胺化合物的合成方法及反应系统，该方法具有操作简单，易于放大的优点。

本发明提供了一种芳胺离子化合物的合成方法，其包括如下步骤：在连续流动反应器中，将水、离子化合物A与氮源Y进行亲核取代反应，得到芳胺离子化合物；所述的亲核取代反应的反应温度为100～300℃；

所述的离子化合物A的阴离子如式I所示

所述的芳胺离子化合物中的阴离子如式II所示

X为羟基或卤素；

m为0、1、2、3或4；

R独立地为C₁～C₁₀的烷基、羟基、氰基、卤素、硝基、乙酰基或羧基；

R¹和R²独立地为氢、甲基或乙基；

所述的离子化合物A中阳离子为无机阳离子；

当R¹和R²为氢时，所述的氮源Y为铵源和/或NH₃；当R¹和R²不同时为氢时，所述的氮源Y为

在某一方案中，所述的铵源为本领域常规的铵源；所述的铵源可选自氨水、NH₄Cl、NH₄Ac和(NH₄)₂SO₄中的一种或多种，例如氨水和/或NH₄Cl，还例如氨水和NH₄Cl。

在某一方案中，所述的可为二甲胺、二乙胺、N-甲基乙胺或NH₃，例如NH₃。