如何用相转移催化法合成N，N-二乙基苯胺？

相转移催化法是一种常用的有机合成方法，本文将讲述如何用相转移催化法合成N，N-二乙基苯胺，旨在为相关研究人员提供参考依据。

背景：苯胺衍生物、偶氮化合物等共轭类有机物，在分子结构中存在较大的共轭π键，不同波长的光照射到共轭π键上时，共轭π键会吸收某一段波长的 能量，而显现出与该吸收的波长颜色互补的颜色。因此，苯胺类衍生物在染料领域具有广泛的应用。N，N-二乙基苯胺作为苯胺类衍生物之一，是合成染料、彩色显影剂的重要中间体，同时也是药物中间体之一。

传统合成方法是用苯胺和氯乙烷在高压釜中，于205～ 230℃，压力4.5～5.5 MPa的条件下反应3 h，然后用水汽蒸馏，得粗品，再进行一次蒸馏得成品， 产率为85%左右，该合成工艺在高温高压长时间反应，对设备要求高，故近年来，常压相转移催化合成N，N-二乙基苯胺的方法引起人们的关注。

合成：

1. 方法一：用磷钼钒杂多酸季铵盐作相转移催化剂合成

以苯胺、溴乙烷为原料，氢氧化钠作为缚酸剂，在磷钼钒杂多酸季铵盐催化剂催化合成了N，N-二乙基苯胺。最佳工艺条件为:反应温度为54℃，n(苯胺)∶n(溴乙烷)=1∶2.4，催化剂用量分别为1.6g，反应时间为5.5h，氢氧化钠用量为0.55 mol，氢氧化钠浓度为35%，收率达到82.8%。具体步骤如下：

（1）磷钼钒杂多酸季铵盐催化剂的合成

四口烧瓶内加入26 g H4PMo11VO40杂多酸，缓慢向瓶内滴加160 mL去离子水，使其完全溶解，配置为杂多酸水溶液，称取1.33 g四丁基溴化铵溶解 在40 mL去离子水中，将配置好的四丁基溴化铵溶液缓慢滴加入杂多酸水溶液中，在50 ℃温度下反应3 h，得到深黄色溶液。反应终止后抽滤、洗涤，固体前驱体在50 ℃真空干燥箱内干燥5 h，制备得到磷钼钒杂多酸季铵盐催化剂。

（2）N，N-二乙基苯胺的合成

向500 mL四口烧瓶中加入1.5 g H4PMo11VO40 杂多酸催化剂设置水浴温度70 ℃，0.2 mol苯胺，0.48 mol溴乙烷，0.5 moL 35%氢氧化钠溶液，在54 ℃ 常压条件下反应5.5 h，反应结束后，冷却至室温，过滤除去固体相转移催化剂，分出水相。有机相在精馏塔中精馏得到N，N-二乙基苯胺。

2. 方法二：用18-冠醚-6作相转移催化剂合成

用18-冠醚-6作相转移催化剂，在常压下由苯胺和溴乙烷合成N，N—二乙基苯胺，最佳工艺条件:苯胺和溴乙烷的摩尔比为1∶1.50，催化剂用量0.8 g，在45 mL 35×10-2(质量分数)的氢氧化钠溶液中，反应温度55℃，常压反应4 h，产品收率73.1%。催化剂通过溶剂萃取方法可以回收，总萃取率为20%。

3. 方法三：用四乙基碘化铵作相转移催化剂合成

用四乙基碘化铵作相转移催化剂，在常压下由苯胺和溴乙烷合成N，N—二乙基苯胺，最佳工艺条件是:苯胺和溴乙烷的摩尔比为1∶2.5，催化剂用量0.6 g，在40 mL质量分数为30×10-2的氢氧化钠溶液中，反应温度55℃，常压反应5 h，产品收率95.6%。实验方法如下：

在装有电动搅拌、温度计、回流冷凝器的500 mL四颈烧瓶中，加入11 mL(0.12 mol)苯胺和22.5 mL(0.3 mol)溴乙烷，0.6 g四乙基碘化铵(TEAI)，质量分数为30×10-2的氢氧化钠溶液40 mL，控制反应瓶温度为55℃，常压下搅拌反应5 h，冷却至室温，将反应液倒入分液漏斗中，静置分层。将油、水两层分离，水层用30 mL乙醚分3次萃取，萃取液与油层混合，用无水硫酸镁干燥3 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.加入过量的质量分数为10×10-2的盐酸洗涤至酸性(pH=1～2)，分出乙酰N—乙基苯胺，用质量分数为25×10-2的氢氧化钠溶液调pH为11～12，静置分层，分离油、水两层。水层用30 mL乙醚萃取2次。将萃取液与油层混合，用无水硫酸镁干燥3 h，蒸去乙醚后，减压蒸馏，收集沸点62～66℃，压力400 Pa时的馏分， 得N，N—二乙基苯胺17.1 g，收率95.6%。

4. 方法四：用正癸基三乙基溴化铵作相转移催化剂合成

用正癸基三乙基溴化铵作为相转移催化剂，在常压下由苯胺和溴乙烷合成N，N-二乙基苯胺最佳工艺条件是∶n(苯胺)∶n(溴乙烷)=1∶1.75，相转移催化剂用量1%(摩尔分数)，在35%的氢氧化钠溶液中，反应温度85℃，常压反应5h，产品产率82.4%。

参考文献：

[1]范勇,赵军. 相转移催化合成N,N-二乙基苯胺工艺研究 [J]. 当代化工, 2019, 48 (11): 2517-2520. DOI:10.13840/j.cnki.cn21-1457/tq.2019.11.017

[2]田庆伟. 18-冠醚-6相转移催化合成N,N—二乙基苯胺 [J]. 大连交通大学学报, 2012, 33 (01): 89-93. DOI:10.13291/j.cnki.djdxac.2012.01.006

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