Semi-continuous Flow Synthesis of 2-Methyl-5-aminophenol

doi:10.7503/cjcu20250053

Abstract

Abstract:

2-Methyl-5-aminophenol is a crucial high-activity intermediate extensively utilized in the fields of dyes， pharmaceuticals and cosmetics， with a continuously increasing market demand. However， traditional industrial production methods are characterized by high energy consumption， long reaction times and safety concerns. Based on the technical advantages of continuous flow reactors， a semi-continuous flow synthesis process was developed in this work. By transforming the production processes of three key intermediates into continuous flow processes， the reaction time was significantly reduced from 12 h to just 4 min， and the final product separation yield reached 78.5%. This innovative approach not only significantly improved the reaction efficiency， but also optimized the process conditions， making the product generation more stable， while effectively reducing energy consumption and safety risks. The research results provide an valuable reference for the integrating continuous flow technology with green and efficient industrial production.

Key words: Micro-channel reactor, Fixed-bed reactor, Catalytic hydrogenation, Nitration reaction

CLC Number:

O625.31

TrendMD:

WU Junhui, WU Jiajia, PAN Shuangye, CHEN Jianai, TAN Chengxia. Semi-continuous Flow Synthesis of 2-Methyl-5-aminophenol[J]. Chem. J. Chinese Universities, 2025, 46(7): 20250053.

Figures/Tables 11

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Entry	Temperature/℃	Molar ratio	Pression/MPa	Residence time/s	Conversion（%） ^*
1	15	1∶8	1.0	60	11.45
2	25	1∶8	1.0	60	100
3	35	1∶8	1.0	60	96.31
4	45	1∶8	1.0	60	96.06
5	25	1∶1	1.0	60	54.12
6	25	1∶3	1.0	60	81.52
7	25	1∶5	1.0	60	96.83
8	25	1∶7	1.0	60	98.91
9	25	1∶8	0.5	60	98.81
10	25	1∶8	2.0	60	99.64
11	25	1∶8	3.0	60	98.74
12	25	1∶8	4.0	60	95.25
13	25	1∶8	1.0	90	100
14	25	1∶8	1.0	70	100
15	25	1∶8	1.0	50	100
16	25	1∶8	1.0	30	100
17	25	1∶8	1.0	20	79.53

Entry	Temperature/℃	Molar ratio	Pression/MPa	Residence time/s	Conversion（%） ^*
1	15	1∶8	1.0	60	11.45
2	25	1∶8	1.0	60	100
3	35	1∶8	1.0	60	96.31
4	45	1∶8	1.0	60	96.06
5	25	1∶1	1.0	60	54.12
6	25	1∶3	1.0	60	81.52
7	25	1∶5	1.0	60	96.83
8	25	1∶7	1.0	60	98.91
9	25	1∶8	0.5	60	98.81
10	25	1∶8	2.0	60	99.64
11	25	1∶8	3.0	60	98.74
12	25	1∶8	4.0	60	95.25
13	25	1∶8	1.0	90	100
14	25	1∶8	1.0	70	100
15	25	1∶8	1.0	50	100
16	25	1∶8	1.0	30	100
17	25	1∶8	1.0	20	79.53

Entry	Temperature/℃	Molar ratio	Pression/Mpa	Residence time/s	Conversion（%） ^*
1	25	1∶8	1.0	60	96.01
2	25	1∶8	1.5	60	92.11
3	25	1∶8	2.0	60	91.41
4	25	1∶8	3.0	60	90.47
5	25	1∶8	4.0	60	89.61
6	10	1∶8	1.0	60	90.89
7	20	1∶8	1.0	60	98.74
8	30	1∶8	1.0	60	100
9	40	1∶8	1.0	60	100
10	25	1∶1	1.0	60	43.91
11	25	1∶3	1.0	60	58.60
12	25	1∶5	1.0	60	73.69
13	25	1∶7	1.0	60	83.12
14	25	1∶9	1.0	60	92.67
15	25	1∶8	1.0	20	45.78
16	25	1∶8	1.0	40	70.98
17	25	1∶8	1.0	70	95.26
18	25	1∶8	1.0	100	100
19	25	1∶8	1.0	120	100

Entry	Temperature/℃	Molar ratio	Pression/Mpa	Residence time/s	Conversion（%） ^*
1	25	1∶8	1.0	60	96.01
2	25	1∶8	1.5	60	92.11
3	25	1∶8	2.0	60	91.41
4	25	1∶8	3.0	60	90.47
5	25	1∶8	4.0	60	89.61
6	10	1∶8	1.0	60	90.89
7	20	1∶8	1.0	60	98.74
8	30	1∶8	1.0	60	100
9	40	1∶8	1.0	60	100
10	25	1∶1	1.0	60	43.91
11	25	1∶3	1.0	60	58.60
12	25	1∶5	1.0	60	73.69
13	25	1∶7	1.0	60	83.12
14	25	1∶9	1.0	60	92.67
15	25	1∶8	1.0	20	45.78
16	25	1∶8	1.0	40	70.98
17	25	1∶8	1.0	70	95.26
18	25	1∶8	1.0	100	100
19	25	1∶8	1.0	120	100

Entry	Molar ratio of nitric acid to 2-methylaniline	Conversion（%）	Relative content of compound 4（%） ^*	Relative content of compound 8（%） ^*
1	1∶1.00	93.3	77.2	16.0
2	1∶1.05	94.5	78.2	16.0
3	1∶1.10	95.3	79.1	16.1
4	1∶1.15	97.2	80.5	16.3
5	1∶1.20	100	83.2	16.8