聚乙二醇800相转移催化合成N,N-二乙基苯胺的研究 聚乙二醇800相转移催化合成N,N-二乙基苯胺的研究

聚乙二醇800相转移催化合成N,N-二乙基苯胺的研究

  • 期刊名字:当代化工
  • 文件大小:196kb
  • 论文作者:田庆伟
  • 作者单位:大连交通大学环境科学与工程学院
  • 更新时间:2020-07-10
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第34卷第2期当代Vol. 34,No.22005年4月Contemporary Chemical IndustryApil,2005科研与开发聚乙二醇800相转移催化合成N,N-二乙基苯胺的研究”田庆伟(大连交通大学环境科学与工程学院,辽宁大连116028)摘要:用聚乙二醇 800作相转移催化剂,在常压下由苯胺和澳乙烷合成了N,N-二乙基苯胺,研究了多种反应因索对目的产物产率的影响,提出了常压催化合成目的产物的最佳工艺条件是: n(苯胺): n (澳乙烷)=1:1.50,催化剂用量0.40 g,在40 mL质量分数为50 %的氢氧化钠溶液中,反应温度65 C ,常压反应7 h,产品收率71.5 %。关键词:聚乙二醇;相转移催化; N,N-二乙基苯胺中图分类号: TQ 223.61文献标识码: A文章编号: 1671 - 0460(2005)02 -0109 -02N,N-二乙基苯胺是制备优秀染料、药物和彩仪,PET-NMRBrukerAC-80型核磁共振谱色显影剂的重要中间体,用途广泛。传统合成仪,日立AC- 80型质谱仪,岛津GC- 16型气相方法是将定量的苯胺、氯乙烷放人装有液碱的高色谱仪。压釜中,夹套蒸气升温到120 C ,压力为1.2 MPa苯胺,AR;澳乙烷,CP; PEG800,CP;氢氧化时,停气。其后由于反应热产生,温度可升到215钠,AR;乙酸酐,AR。~230 C ,压力达4.5~5.5 MPa,反应3 h,出料1.2 实验方法用水汽蒸馏,得粗品,加苯二甲酸酐酯化,再进行在装有电动搅拌、温度计、回流冷凝器的500一次蒸馏得成品[2]。mL四颈烧瓶中,加入11 mL苯胺,13.5 mL溴乙近年来,常压相转移催化合成N,N-二乙基苯胺烷,0.40 g PEG800,质量分数为50 %的氢氧化钠的方法[3]引起人们关注。在此基础上,本文提出40 mL,控制反应瓶内温度为65 C,常压下搅拌用聚乙二醇800(PEG800)作相转移催化剂,在氢反应7 h,冷却至室温,将反应液倒人分液漏斗中,氧化钠溶液存在下,使苯胺和溴乙烷作用,合成静置分层。N,N_二乙基苯胺,研究多种反应因素对目的产物将油、水两层分离,水层用30 mL乙醚分3产率的影响,提出了优惠工艺条件,产品产率为次萃取,萃取液与油层混合,用无水硫酸镁干燥371.5 %。此项工作鲜见报道。h,过滤,蒸出乙醚。用等体积的乙酸酐处理剩余物并保持过夜,以除去游离的仲胺。加入过量的1实验部分质量分数为10%的盐酸洗涤至酸性(pH=1~1.1测试仪 器和试剂2),分出乙酰N-乙基苯胺,用质量分数为25%的Perkin-Elmer1730型傅里叶变换红外光谱氢氧化钠调pH=11~12,静置分层,分离油水两, 收稿日期: 2004-12-23修订日期: 2005-02-26中国煤化工。; :0411- 84784362.作者简介:田庆伟(1963-).男,副教授,辽宁大连人,理学硕士学位,主MYHCNMHG110当代化工第34卷第2期层。水层用30 mL乙醚萃取2次。将萃取液与所确定的条件为优惠工艺条件。油层混合,用无水硫酸镁干燥3 h,蒸去乙醚后减表1 L2s(5°)正交试验表压蒸馏,收集沸点62~66 C、压力400 Pa时的馏Table 1 The orthogonal experiment L2s(5*)分,得N,N-二乙基苯胺9.74 g,收率为71.5 %。1.3产 品分析厨富反座编货n(莱院):比(罗加何化产暈粤时间π(澳乙烷)化舶)/销用量产率将减压蒸馏得到的产品分别通过//ml,45 0.20 1:1.50 3025 56. 9IR、'HNMR.GC- MS光谱鉴定,证实是N,N-二i 0.40 1:1.753530 54.2乙基苯胺。IR值(cm-1):1 598,1 573,1 506,15 0.601:2.004035 57.75 0.80 1:2.254540 55.1449(芳环,C=C骨架振动),3025(芳环,C- H伸5 1.00 1:2.50:45 41.1缩振动),1 355,1 266(芳环,C- N伸缩振动),5 0.40 1:2.00 445 46.55 0.60 1:2.2525 39.2746,693(-元取代苯) ,2 970,2 930,2 871(烷烃,5 0.80.1:2.503030 56.8C-H伸缩振动),2 970,2 872,1 469,1 375(CH35 1.001:1.5035 58.1s 0.20 1:1.7510 70.2的C- H伸缩振动)。'HNMR的δ值(CDCL3,1145 0.60 1:2. S040 40.5TMS, 80MHZ)0.94 (3H, t, CH3),3.10 (2H,q,125 0.80 1:1.5045 58.813; 1.00 1:1.7525 62.2CH2),6.59(3H,m,苯环上邻对位的氢),7.11$ 0.20 1:2.005030 43.6(2H,t,苯环上间位的氢)。MS(m/z,丰度):149.1535 0.40 1:2.2535 38.6(M* ,1 200 000),134(M- 15,2 800 000), 1061645 0.80 1:1.7535 s5.91755 1.00 1:2.00 .40 55.0(M-43,1 500 000),产品经GC检测,质量分数1855 0.20 1:2.2545 53.7s 0.40 1:2.50 425 47. 5为98.43 %。20BS 0.60 1:1.50 4S30 52.6215 1.00 1:2.25 4030 48.72结果与讨论225 0.204:35 40.02; 0.40 1:1.505(40 71. 5实验发现,使用PEG800作相转移催化剂时,24s 0.60 1:1.75 3045 32.72535 0.80 1:2.00352544.2反应时间、反应温度、催化剂用量、反应物质量的265.0 248.5 264.4 297.9 240.0 250.比、w (氢氧化钠)、氢氧化钠溶液用量等,均对目.1270.8 247.2258.275.2 250.5 255.9I243. 7301 9 22.7 247.0 282.9 250. s的产物产率发生影响。为弄清楚上述各影响因素264.7 237.0 270.8 235.3 256.4 292.3对产品收率的影响程度,获得最佳的工艺条件,进V 237.1 246.7 265.1225.9251.3 232.8行了表1所示的L2s(56)正交试验。59.48.0 50.0 1 281.3Il/5 54.2 49.4 51.755.0 50.1 51.2从表1看出,各影响因素对收率提高的重要1/5 48.7 60.4 44.5 49.4 56.6 50.1性次序依次是:反应物质的量比>反应温度>氢NV/5 52:9 47.4 54.2 47.1 51.3 58.V/5 47.4 49.3 53.045.250.3 46.6氧化钠溶液用量>催化剂用量> w (氢氧化钠)极差6.8 13.0 9.7 14.48.6 11.9>反应时间,综合分析,本试验优惠工艺条件应为:反应时间以4 h和6 h为最好;反应温度以65表2对比实验表C为最好;催化剂用量以0.20 g,0.40 g,0.80 gTable 2 The optimal experiment和1.00 g为好,但均衡考虑,催化剂用量选0.40g;反应物质的量比以1:1.50和1:1.75为好,均号h心量/gn(楼乙)x10~2 /mL /9衡考虑1:1.75; w (氢氧化钠)=40 %为最好;氢2665 0.401:1.7556.5氧化钠溶液用量以40mL为最好。276 65 0.40 1:1.7540 62.7_根据如上分析,继续进行了2次实验,结果见中国煤化工表2。将表2中的实验结果与表1中的实验结果对MH. CN MHGy,用PECG800作比发现,表2中的实验结果虽不是最佳的,但仍然相转移催化剂,在氢氧化钠碱性条件下,可以实现是比较好的,实验结果对比后认定,第23号实验常压N,N二乙基苯胺的合成。优惠工艺条件2005年4月田庆伟:聚乙二醇800相转移催化合成N,N-二乙基苯胺的研究111为:在40 mL质量分数为50 %的氢氧化钠溶液出版杜,1991中,n (苯胺): n (溴乙烷)= 1:1.50, PEG800用2] 徐克勋.有机化工原料及中间体便览[M].沈阳:辽宁科学技术出版社,1989量为0.40 g,反应温度为65 C,常压反应7 h,产[3] Dehmlow EV, Thleser R. The mechanism of N alkyla.品产率为71.5 %。tion of weak N-H-acids by phase transfer catalysis[J].参考文献Tetrahedron Letters, 1985 ,26,(3):297 - 300[1] 章思规.精细有机化学品技术手册[M].北京:科学Study on Phase Transfer Catalytic Synthesis of N , N-Diethylanilinewith Polyethylene Glycol 800 as CatalystTIAN Qing-wei(Department of Environmental Science and Engineering, Dalian Jiaotong University, Dalian 116028, China)Abstract: Using Polyethylene glycol 800 as phase transfer catalyst, N,N - diethylaniline is synthesized by reactionof aniline with bromoethane under atmospheric pressure, various reaction faectors affecting the yield of the targetproduct have been studied. The optimum parameters for preparing the target product by catalytic synthesiged pro-cess under normal pressure have been proposed. The optimal reaction conditions were : aniline - - bromoethane mo-lar ratio 1:1.50 in 40 ml 50 % sodium hydroxide solution, catalyst 0.4g, reaction temperature 65 C , reaction time7h. under normal atmosphere. The yield of N,N - diethylaniline was71.5 %.Key words: polyethylene glycol; phase transfer catalysis; N,N-diethyl aniline(上接第108页)[7] 杜成磊,吴 月.清洁燃料的生产现状、发展趋势及对策石化工程建设公司总经理刘家明[J].中国石化,2004,2:[J].化工生产与技术,2003,(10)1:14-1917- 198]张成毅,李恒强 ,李宏冰.催化裂化几种降烯烃工艺的探讨[4 ] Michele Breysse. Deep desulfurization : reactions, catalysts[J].当代化工,2004,1:19-21and technological challenges[J]. Catalysis Today , 2003 , 84:9] 赵乐平,刘继华,王祥生.催化汽油加氢处理新技术[].当129- 138代化工2004,1:25-27[5] Chunshan Song. An overview of new approaches to deep desu-[10] 赵光辉,王 湛.清洁燃料的生产技术和发展趋势[J].中furization for ulra - clean gasoline. dieel and jet fuel[J].国石油和化工,2003,5:63 -65Catalysis Today ,2003,86:211-26311]李明,贾鸣春.生产清沽燃料应用技术的探讨[J].炼油6] 郑嘉惠.清洁燃料生产技术评述[J].当代石油石化2003,与化工,2003,3:16- 19(11):4-9[12] 郝小明,何鸣元,段启伟.生产清洁燃料的加氢技术生产[].石袖炼制与化工.202,(33):171 19The Study and Productive Technology for Clean FuelsWANG Lei, WANG Ying(1. School of petrochemical Technology , Liaoning University of Petroleum & Chemnical Technology, Fushun 113001 ,China;2. Shenyang GE - China, Shenyang 110003,China)Abstract: The development of the 21 st century refinery enterpris中国煤化工luction and thecleaner fuels. How to improve the quality of catalytic gasoline and_rity task of ourrefineries. It shows that clearly the evolution trend of the quality cYH. C NMH Goal,the pinct.ple of exploiting and the evolution for clean fuels productive technology.Key words: clean fuels; quality standard; gasoline; diesel oil

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