[发明专利]一种合成N-甲基对硝基苯胺的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及化工原料合成领域，特别是一种合成N-甲基对硝基苯胺的方法。

背景技术：

N-甲基对硝基苯胺（MNA），熔点150℃，可作为火药的安定剂，炸药的钝感剂，是广泛使用的有机中间体，并可以作为检测其他物质的基准，现在越来越受到人们的关注。

有关MNA的合成方法，早在20世纪80年代英国Kemal,Oznur和Reese,Colin B就以对硝基苯胺和对硫甲苯为主要原料合成出了MNA。我国在20世纪90年代才由西安二零四所的周继华和陈深坤以对硝基氯苯、氟化钾和甲胺为主要原料合成出该物质。综合起来其合成方法主要有五类：

一是对硝基苯胺法：把对硝基苯胺、对甲基苯硫酚和甲醛在乙醇溶液中加热2.5h，得一中间体，该中间体和NaBH₄一起置于CH₃OCH₂CH₂OCH₃溶液中，可得MNA。所用原料对甲基苯硫酚成本高，还原过程中，用到NaBH₄，不利于工业化生产。

二是对硝基氯苯氟代再胺化：对硝基氯苯和氟化钾在170-175℃下以四甲基氯化铵作催化剂，即可得到对硝基氟苯，再用甲胺胺化得MNA。该反应过程中所产生的对硝基氟苯、HF都是剧毒或腐蚀性的物质，对反应设备和操作要求较高。

三是对硝基氯苯磺化再胺解：将对硝基氯苯磺化后中和成钠盐，加甲胺进行胺解，脱去磺基即得MNA，收率78.5%。该反应合成路线长，消耗大量酸碱，产生大量废水。

四是N-甲基甲（乙）酰胺法：在碱性条件下对硝基氯苯与N-甲基甲（乙）酰胺回流约11小时制得MNA粗品。

五是对硝基乙酰苯胺、碘甲烷和乙醇为原料制得：对硝基乙酰苯胺、氢氧化钾混合后加热回流，滴加碘甲烷的丙酮溶液，加毕，继续回流4小时，放置过夜析出N-甲基对硝基乙酰苯胺，然后将其与乙醇混合回流8小时，用水稀释得粗品。

目前，以上五种合成MNA的方法都存在着合成路线长、时间长、污染严重、成本高的问题，产品质量也有待进一步提高，更好地合成MNA的新方法还需进一步研究。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有MNA合成方法存在的合成路线长、时间长、污染严重、成本高等问题，提供一种生产成本低、合成路线短、低污染、高收率的MNA的工业合成方法。

本发明所述的一种合成N-甲基对硝基苯胺的方法具体步骤为：

（1）对硝基氯苯与甲胺水溶液在催化剂作用下于压力釜中发生胺解生成MNA，压力釜中加入催化剂，压力釜氮气置换3次，密闭压力釜，升温至160-180℃，压力1.6-2.0MPa，保温40-100min；

（2）高压胺解反应结束后，于100-115℃下泄压以排净压力釜中的游离甲胺和部分水，排出的游离甲胺和水由甲胺吸收塔进行吸收；继续降温至50-60℃，将压力釜中物料放入过滤器中抽滤，得MNA粗品。

（3）MNA精制：将MNA粗品与3-8倍量的溶剂加入反应釜中，升温至60-70℃煮洗20-40min，降温至15-30℃，过滤、洗涤、烘干得MNA成品。

所述步骤（1）中甲胺水溶液浓度20-45%（质量浓度）。

所述步骤（1）中对硝基氯苯与甲胺水溶液质量比为1:3-1:8。

所述步骤（1）中催化剂可以是铜、铜盐、铜氧化物、铜氢氧化物或它们的混合物；所述催化剂优选地为硫酸铜或醋酸铜；

所述步骤（1）中催化剂用量为对硝基氯苯质量的0.5-1.5%。

所述步骤（2）中高压胺解反应结束后，泄压温度可在30-115℃下进行；所述泄压温度优选地为100-115℃。

所述步骤（3）中所用溶剂为甲醇、乙醇、丙酮、乙酸乙酯、乙醚或它们的混合物；所述溶剂优选地为甲醇或乙醇或它们的混合物。

有益效果：

本发明所述的一种合成N-甲基对硝基苯胺的方法，合成原料种类少、来源广泛易得，且各原材料危害相对较小；合成一步完成，收率高，产品质量稳定；周期短，污染小，成本低，过程安全可靠、平稳。产品总收率90%以上，纯度99.0%以上。

具体实施方式：