本发明属于农药、医药中间体的制备领域，具体涉及一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法。
背景技术：
N-甲基邻氟苯胺属于含氟N-烷基芳胺类化合物，是一种十分重要的有机原料和精细化工中间体，广泛应用于染料、塑料、医药、农药等领域。随着染料、橡胶工业的不断发展，农药、医药的用量也不断增加，对N-甲基邻氟苯胺的需求量也迅速增长，其相应的合成开发也备受关注。
具体来说，N-甲基邻氟苯胺的合成方法很多，根据反应路线的不同可分为以下几种：
（1）以邻氟苯胺为原料（ &, 6(22), 7956-7966; 2016）与碳酸二甲酯进行甲基化反应的方法。但由于碳酸二甲酯是比较容易甲基化的原料，因此实际产物中大部分（84%）为二甲基取代的n,n-二甲基邻氟苯胺，目标产物n-甲基邻氟苯胺仅占5%。
（2）以邻氟苯胺为起始原料（，14(15), 3948-3951; 2012），在正丁基锂存在下，以四氢呋喃为溶剂，硫酸二甲酯进行甲基化反应的方法。此方法需要在-78℃的低温下进行，条件较为苛刻。硫酸二甲酯是剧毒物质，且正丁基锂需要在无水无氧条件下使用，安全隐患较大。
(3)以邻氟苯胺为起始原料(, 58(23), 12357-12365; 2010)，以氢化钠为催化剂，DMF为溶剂，以碘甲烷为原料，生产出产品。但这种方法也非常不安全，而且碘甲烷价格昂贵，原料成本高，难以工业化应用。
以上三条路线都属于甲基化反应，各有缺点，但有一个共同的缺点，就是都会生成双取代的n,n-二甲基邻氟苯胺，只是生成的比例略有不同，由于性质相似，很难除去。
技术实现要素：
针对上述现有技术存在的问题，为了降低副产物N,N-二甲基邻氟苯胺的含量，本发明提供了一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法，该方法具有原料易得、反应条件温和、原料成本低、避免二甲基化杂质等优点。
本发明采用的技术方案是：
一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法，包括以下步骤：
（1）酰胺化反应
以邻氟苯胺为原料，加入甲苯、多聚甲醛、催化剂a，保温反应、脱水、后处理得N-亚甲基邻氟苯胺；
（2）加氢反应
将N-亚甲基邻氟苯胺和催化剂b置于高压反应釜中，经氮气置换后，通入氢气并保持一定压力，升温进行加氢反应，经后处理得到N-甲基邻氟苯胺。
本发明以邻氟苯胺为原料，经过烯化、加氢两步反应得到N-甲基邻氟苯胺，可有效避免N,N-二甲基邻氟苯胺的生成，且纯度高，原料成本低，适合工业化生产。
本发明的合成路线如下：
步骤（1）中，催化剂a为三乙胺，催化剂a的加入量为邻氟苯胺质量的5‰～2%；
邻氟苯胺与多聚甲醛的摩尔比为1:1.0～2.0，多聚甲醛加入量不足，会导致原料反应不完全，收率较低，优选的，邻氟苯胺与多聚甲醛的摩尔比为1:1.3～1.5；
邻氟苯胺与甲苯的质量比为1:1.0～3.0；甲苯在体系中作为带水剂，甲苯加入量不足容易导致脱水不完全，副产物增多，收率低；优选的，邻氟苯胺与甲苯的质量比为1:1.5～2.0；
步骤（1）中保温反应的温度为80-100℃，保温反应时间为1-4小时；反应温度过低，反应速度慢，反应温度过高，副产物增多；优选的，保温反应的温度为85-90℃，保温反应时间为1-2小时；
步骤（1）中脱水温度为100～110℃，脱水时间为1～4h，脱水温度过低，脱水不彻底，脱水温度过高，延长反应时间。
步骤（2）中，催化剂b为雷尼镍或钯碳，催化剂b的加入量为n-亚甲基邻氟苯胺质量的5‰～2%；
步骤（2）中，加氢反应温度为100-150℃，加氢反应时间为2-4小时。反应温度过低，反应速度慢；反应温度高于150℃，杂质明显增多，转化率和收率均较低。优选的，加氢反应温度为110-120℃；
步骤（2）中，加氢反应的压力为0.3～3MPa，反应压力过低，反应速度慢，反应压力过高，延长反应时间，优选的，加氢反应的压力为0.5～1.5MPa。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：本发明提供了一种新的N-甲基邻氟苯胺的合成方法，原料易得，反应条件温和，原料成本低廉，具有很大的工业应用前景。
详细方法
示例 1
（1）酰胺化反应
将100g邻氟苯胺与150g甲苯混合，加入40.5g多聚甲醛和2g三乙胺，加热至85～90℃，保温2h，再加热至100～110℃脱水3h，当温度升至110℃时，冷却至60℃，减压蒸除甲苯和过量的甲醛，在-0.09～0.1MPa条件下收集120～130℃馏分，得95.4g正亚甲基邻氟苯胺，气相纯度98.3％，摩尔收率为86.1％。
（2）加氢反应
将250g N-亚甲基邻氟苯胺、2.5g雷尼镍置于1L高压反应釜中，用氮气置换三次，再用氢气置换三次，加热至120℃，压力1.0MPa，保温3小时，冷却至室温，放出氢气，将上层清液转入烧瓶中，减压蒸馏，收集85～90℃（）馏分，得245.4g N-甲基邻氟苯胺，气相纯度96.5%，摩尔收率96.6%。
示例 2
（1）酰胺化反应
将100g邻氟苯胺与150g甲苯混合，加入32.4g多聚甲醛和2g三乙胺，加热至85～90℃，保温反应2h，加热至100～110℃脱水3h，当温度升至110℃时，冷却至60℃，减压蒸除甲苯和过量的甲醛，在-0.09～0.1MPa条件下收集120～130℃馏分，得87.1g正亚甲基邻氟苯胺，气相纯度98.0％，摩尔收率为78.6％。
（2）加氢反应
将250g N-亚甲基邻氟苯胺、2.5g雷尼镍置于1L高压反应釜中，用氮气置换三次，再用氢气置换三次，加热至100℃，压力1.0MPa，保温3小时，冷却至室温，放出氢气，将上层清液转入烧瓶中，减压蒸馏，收集80～85℃()馏分，得240.1g N-甲基邻氟苯胺，气相纯度96.3％，摩尔收率94.5％。
示例 3
（1）酰胺化反应
将100g邻氟苯胺与150g甲苯混合，加入40.5g多聚甲醛和2g三乙胺，加热至90～100℃，保温反应2h，加热至100～110℃脱水3h，当温度升至110℃时，冷却至60℃，减压蒸去甲苯和过量的甲醛，然后收集-0.09～0.1MPa下120～130℃馏分，即为91.1g正亚甲基邻氟苯胺，气相纯度98.3％，摩尔收率为82.2％。
（2）加氢
将250g N-亚甲基邻氟苯胺、2.5g雷尼镍置于1L高压反应釜中，用氮气置换三次，再用氢气置换三次，加热至130℃，压力1.0MPa，保温3小时，冷却至室温，放出氢气，将上层清液转入烧瓶中，减压蒸馏，收集80～85℃()馏分，得230.7g N-甲基邻氟苯胺，气相纯度96.0%，摩尔收率90.8%。
示例 4
（1）酰胺化反应
将100g邻氟苯胺和150g甲苯混合，加入40.5g多聚甲醛和2g三乙胺，加热至85～90℃，保温反应2h，加热至100～105℃脱水3h，当温度升至105℃时，冷却至60℃，减压蒸除甲苯和过量的甲醛，在-0.09～0.1MPa条件下收集120～130℃馏分，得78.1g正亚甲基邻氟苯胺，气相纯度98.2％，摩尔收率为70.5％。
（2）加氢反应
将250g N-亚甲基邻氟苯胺、1.5g雷尼镍置于1L高压反应釜中，用氮气置换三次，再用氢气置换三次，加热至120℃，压力1.0MPa，保温3小时，冷却至室温，放出氢气，将上层清液转入烧瓶中，减压蒸馏，收集80～85℃()馏分，得237.6g N-甲基邻氟苯胺，气相纯度96.5％，摩尔收率93.5％。
示例 5
（1）酰胺化反应
将100g邻氟苯胺和100g甲苯混合，加入40.5g多聚甲醛和2g三乙胺，加热至85～90℃，保温反应2h，加热至100～110℃脱水3h，当温度达到110℃时，冷却至60℃，减压蒸去甲苯和过量的甲醛，然后在-0.09～-0.1MPa条件下收集120～130℃馏分，得86.2g正亚甲基邻氟苯胺，气相纯度98.1％，摩尔收率为77.8％。
（2）加氢反应
将250g对甲基邻氟苯胺、1.5g雷尼镍置于1L高压反应釜中，用氮气置换三次，再用氢气置换三次，加热至120℃，压力0.5MPa，保温5小时，冷却至室温，放出氢气，将上层清液转入烧瓶中，减压蒸馏，收集80～85℃（）馏分，为245.2g对甲基邻氟苯胺，气相纯度96.5％，摩尔收率96.5％。
示例 6
与实施例1相比，唯一不同之处在于步骤（2）中，加入1.3g钯碳作为催化剂，其它条件相同，得到N-甲基邻氟苯胺245.2g，气相纯度96.8％，摩尔收率96.5％。
[0047] 比较例 1
与实施例1相比，唯一不同之处是步骤（1）中不加入催化剂三乙胺，其它条件相同，结果发现水生成较少，气相检测发现邻氟苯胺的转化率仅为5%左右。
技术特点：
技术摘要
本发明公开了一种N-甲基邻氟苯胺的合成方法，包括如下步骤：（1）以邻氟苯胺为原料，加入甲苯、多聚甲醛和催化剂A，保温反应后脱水，后处理得到N-亚甲基邻氟苯胺；（2）将N-亚甲基邻氟苯胺和催化剂B装入高压反应釜中，氮气置换后，通入氢气并保持一定压力，升温进行加氢反应，后处理得到N-甲基邻氟苯胺。该方法具有原料易得、反应条件温和、原料成本低、避免二甲基化杂质等大量优点，具有很大的工业应用前景。
技术研发人员：尹鑫； 吴文良杨江宇胥欣王其俊
受保护技术使用人：浙江临江化工有限公司。
技术开发日：2017.11.23
技术发布日期：2018.05.01