3—（N—乙基—N—甲氧乙基）氨基—4—甲氧基乙酰苯胺的合成

赵益明 陆皝明 丁兴成 郑鑫梁

摘 要：3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺和乙醛反应再与氢气加成生成一个乙基，再用2-氯乙基单甲醚甲氧乙基化制得3-（N-乙基-N-甲氧乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺[1]。分析了催化剂的不同用量、乙基化试剂用量和氢气压力的变化、反应温度及缚酸剂的改变等因素对产物收率及纯度的影响。

关键词：3-（N-乙基-N-甲氧乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺；催化氢化；2-氯乙基单甲醚

3-（N-乙基-N-甲氧乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺可用于合成高水洗牢度分散染料[2-3]，是一种具有很高价值的单偶氮分散染料中间体。该中间体以3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺（以下简称还原物）为原料，先乙基化、再甲氧乙基化两步反应合成。文献报道多以氯乙烷、溴乙烷作为乙基化试剂与氨基进行反应。由于氨基具有强活性，故二乙基取代副产物生成量较多[4 -5]。以高纯度乙醛来乙基化的工艺现在采用的还不多[6]。本文采取， 还原物和乙醛在高压釜中以Pd/C催化加氢可制得高纯度的3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺。随后，此产物再与过量的氯乙基甲醚反应，制得 3-（N-乙基-N-甲氧乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺，并对该工艺进行了优化。

合成路线如下：

1 實验部分

1.1 试剂与仪器

还原物（氨基值 >98%）；乙醛（CP，质量分数 > 99%），Pd/C（Pd 质量分数 5%）；2-氯乙基单甲醚（CP，质量分数 >99%）。

日 本Shimadzu 公司 GC - 2014 气相色谱仪；美国 Agilent公司 1200 高效液相色谱仪。

1.2 3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的合成

将150 g 无水甲醇，54 g（0. 3 mol）还原物，17.2 g（0. 39 mol）乙醛，2.7 g Pd/C〔w（Pd） =5%〕加入到 500 mL的 高压釜内，然后密闭高压釜。用氮气和氢气置换釜内气体后。将氢气压力调至 4. 0MPa，温度维持在 80 ℃。反应过程始终保持氢气压力在 4.0 MPa，待氢气压力无明显降低后保温 1 h 停止反应。通冷却水降温至30℃以下，并泄压后过滤回收催化剂，回收滤液中的甲醇后得到棕色油状物57.1g。HPLC 纯度为 97. 5%，收率 91.5%（以3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺计算）。

1.3 3-（N-乙基-N-甲氧乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的合成

在 250 mL 三口瓶中投3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺52g（0. 25 mol），氯乙基甲醚70.88g（0. 75 mol），碳酸钠14.84 g（0.14 mol）。开启搅拌，保持反应体系温度 90 ℃，取样测液相跟踪反应，待液相检测3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺纯度小于1%后终止反应，冷却至 40 ℃，过滤无机盐，真空回收氯乙基甲醚后得到灰色固体，HPLC 纯度为 96. 5%，收率 95. 6%〔以3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺计〕。

2 结果与讨论

3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的合成

2.1 催化剂用量对反应收率的影响

不同催化剂浓度下的反应时间及3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的收率，结果见表1。

由表1可知， 增加Pd/C 的用量反应时间减少，且产品收率有所提高。但当 Pd/C的百分用量大于 5 后，继续增加 Pd/C 用量反应时间减少的已不多，考虑到经济因素，选择 Pd/C 用量为还原物的 5%。

2.2 n（还原物） ∶ n（乙醛）、反应温度对收率的影响

选择 n（还原物） ∶ n（乙醛）、反应温度为考察因素，以 3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺收率作为考察指标，实验结果见表 2。

由表 2 可知，加大乙基化试剂乙醛的用量可以大大增加反应收率。当 n（还原物）∶n（乙醛） =1. 0∶1.3 时反应收率最高，继续加大乙醛投料量收率无明显增加，故该条件最优；温度在80℃收率最高，降低温度反应达不到反应终点收率明显下降，升高温度，导致副反应增加，收率也有所下降。

2.3 氢气压力对反应时间和收率的影响

不同氢气压力下的反应时间及3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的收率，结果见表3。

由表3可见，当氢气压力小于4.0 MPa时，反应速率很慢，反应时间很长且收率明显低下。增大氢气压力，反应体系内氢气的浓度增大，反应速率明显加快。当氢气压力在 4.0 MPa 时收率最高，继续加大压力，反应收率有下降趋势，可能是过高的氢气浓度有其它副反应发生，综合考虑安全和易于操作的因素，选择氢气压力为 4.0MPa。

2.4 缚酸剂对反应收率的影响

在反应温度 90 ℃，2-氯乙基单甲醚作溶剂条件下，分析了不同缚酸剂和同一缚酸剂不同用量对产品收率的影响，结果见表 4。

表 4 中，反应收率随缚酸剂的变化不是很大，但由于使用碳酸氢钠产生的无机盐较多后处理比较困难，所以选择用碳酸钠做缚酸剂；缚酸剂用量不足使反应没法达到终点，但缚酸剂含量过高会导致副反应增多，故n〔3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺〕∶n（碳酸钠）=1.0：0.55较优。

2.5 反应温度对反应收率的影响

反应缚酸剂为碳酸钠， 3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺液相检测纯度小于1%为反应终点，分析反应温度对产品收率的影响，结果见表 5。

表5 中，当温度低于 70 ℃时，反应时间很长，副反应多。随着反应温度的升高，反应时间缩短，产品收率提高，90 ℃时收率达到最高，继续升高反应温度，氯乙基甲醚在碱性条件下容易发生副反应，增加了副产物的量，并导致回收的氯乙基甲醚品质下降，影响氯乙基甲醚回收套用效率[7]。

3 结论

3.1 采用乙醛和3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺反应再催化加氢制备 3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺的工艺，氨基上双乙基化取代物的含量大大减少。通过不同条件下的实验对比总结出了较佳的工艺条件，该工艺符合绿色生产，并有较高的产品纯度和收率。此工艺条件： Pd/C 用量为3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺质量的 5%，n（3-氨基-4-甲氧基乙酰苯胺）∶n（乙醛） =1. 0∶1. 3，反应温度 为80 ℃，氢气压力保持在 4.0 MPa，在此条件下产物收率为 91. 5%，HPLC 纯度为 97. 5%。

3.2 氯乙基甲醚在该反应中既作原料又作溶剂，缚酸剂为碳酸钠，采用一锅法合成 3-（N-乙基-N-甲氧乙基） 氨基-4-甲氧基乙酰苯胺，回收氯乙基甲醚便捷。工艺去除了产品中的无机盐，大大提高了产品质量。在n〔3-（N-乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺〕∶n（碳酸钠） =1. 0∶0. 55，反应温度 90 ℃，反应时间 10h的工艺条件下产品 3-（N-乙基-N-甲氧乙基）氨基-4-甲氧基乙酰苯胺总收率87. 4%，液相纯度达到96. 5%。

参考文献：

[1]徐克勋.精细有机化工原料及中间体手册[M].北京：化学工业出版社，1998.

[2]张胜建，胡爱珠. 3-（N，N-二乙基氨基）乙酰苯胺的合成研究[J].染料工业，2000，37（2）：16-18.

[3]宋东明，郑萍，张 军.间乙酰氨基-N-乙基-N-苄基苯胺合成工艺研究[J].染料与染色，1989（3）：27-30.