一種n-羥基鄰苯二甲酰亞胺的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]N-羥基鄰苯二甲酰亞胺(簡(jiǎn)稱NHPI)是一種重要的化工原料，在有機(jī)合成中有著廣泛應(yīng)用。例如，以NHPI為原料可以制備乙醛肟的衍生物、酶的RNA肽軛合物作為抗癌和抗病毒藥，在造紙工業(yè)用作紙漿生物漂白工藝中的介體物質(zhì)，而且是合成非離子型光致產(chǎn)酸劑N-羥基鄰苯二甲酰亞胺對(duì)甲苯磺酸酯的重要中間產(chǎn)物。近年來(lái)，在烴類選擇加氧化反應(yīng)的仿生催化體系研究中，由于它含有〉N — 0H，容易生成自由基，因此可以作為電化學(xué)氧化反應(yīng)中傳遞電子的中間體，可用于溫和條件下烴類加氧化反應(yīng)的有機(jī)物催化體系，也是目前研究自由基催化反應(yīng)的重要底物。因此，對(duì)該化合物的合成方法研究以及合成路線優(yōu)化就顯得十分重要。
[0003]關(guān)于NHPI的合成，專利CN1051170A中其作為中間產(chǎn)物，披露了其合成方法，采用鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺作為原料，加入碳酸鈉等堿性物質(zhì)，促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向轉(zhuǎn)化，反應(yīng)后得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺，產(chǎn)率達(dá)到80?85%。上述合成方法，由于反應(yīng)體系加入碳酸鈉等堿性物質(zhì)，使得反應(yīng)產(chǎn)物的收集涉及到產(chǎn)物與無(wú)機(jī)鹽分離的問(wèn)題，使純化過(guò)程變得復(fù)雜。
[0004]專利CN1239715A所述方法則是以鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺為原料，采用二氧六環(huán)的水合有機(jī)溶劑作為反應(yīng)介質(zhì)體系；反應(yīng)完成后，減壓蒸餾回收溶劑，經(jīng)干燥得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺，產(chǎn)率達(dá)到90?95%，產(chǎn)物的純度達(dá)97%。該方法雖提高了產(chǎn)率，但反應(yīng)介質(zhì)，-二氧六環(huán)有一定的毒性，且被美國(guó)列為致癌物。
[0005]專利CN101845012A則提供了另外一種合成方法，它以苯酐和鹽酸羥胺為原料，以氯化鈉、三氧化二鐵為礦化劑，在氮?dú)獗Ｗo(hù)下進(jìn)行研磨制得N-羥基鄰苯二甲酰亞胺，產(chǎn)率達(dá)到95.5?98.5%。該方法反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，操作復(fù)雜，且礦化劑三氧化二鐵難以去除，不易工業(yè)化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的制備方法，該方法具有反應(yīng)時(shí)間短，溶劑毒性低、純化工藝簡(jiǎn)單、易操作、產(chǎn)品純度高的特點(diǎn)，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
一種N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的制備方法，包括如下步驟:
(1)將鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺加入到異丙醇中；
(2)然后加入三乙胺，于70?95°C下，反應(yīng)0.5?1.5h，減壓蒸餾回收異丙醇及三乙胺，再經(jīng)水洗、烘干得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺。
[0008]為了避免原料的浪費(fèi)，并且使原料的轉(zhuǎn)化率更高，優(yōu)選的步驟(I)中，加入的鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺的摩爾比為1:0.8?1.2。
[0009]步驟(2)中，加入的三乙胺的物質(zhì)量與步驟(I)中鹽酸羥胺的物質(zhì)量相等，可以使鹽酸羥胺與三乙胺反應(yīng)完全轉(zhuǎn)化為游離羥胺，從而與鄰苯二甲酸酐進(jìn)行反應(yīng)。
[0010]步驟(2)中，在室溫及攪拌的條件下將三乙胺于15?60min內(nèi)緩慢加入，通過(guò)該方式可以使鄰苯二甲酸酐在反應(yīng)過(guò)程中始終保持過(guò)量，不僅有利于促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向轉(zhuǎn)化，也提高了轉(zhuǎn)化率。
[0011]因N-羥基鄰苯二甲酰亞胺分解溫度較低，不適合在較高溫度及較長(zhǎng)時(shí)間下進(jìn)行烘干，而時(shí)間過(guò)短則產(chǎn)品無(wú)法完全烘干；優(yōu)選的步驟(2)中，于60?80°C下烘干10?24h。
[0012]另外本發(fā)明中對(duì)溶劑異丙醇的加入量沒(méi)有特別要求。
[0013]本發(fā)明采用異丙醇作為新的反應(yīng)介質(zhì)體系，不僅降低了液相反應(yīng)介質(zhì)的毒性，也降低了純化能耗，使制備過(guò)程成為安全、高效的反應(yīng)過(guò)程。
[0014]在反應(yīng)過(guò)程中緩慢加入三乙胺作為促進(jìn)劑，不僅促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向轉(zhuǎn)化，而且相比無(wú)機(jī)鹽及三氧化二鐵也更容易純化和回收，只需進(jìn)行減壓蒸餾即可回收再利用。
[0015]本發(fā)明的反應(yīng)過(guò)程中溫度控制在70?95°C，溫度過(guò)低會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速度較慢；同時(shí)反應(yīng)時(shí)間為0.5?1.5h，反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)物水解，收率下降，反應(yīng)時(shí)間過(guò)短則反應(yīng)不完全。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在:采用異丙醇作為新的反應(yīng)介質(zhì)，并使用三乙胺作促進(jìn)劑，不僅降低了溶劑毒性，提高了反應(yīng)的安全性，降低純化能耗，而且縮短了反應(yīng)時(shí)間，得到的產(chǎn)品純度高。另外促進(jìn)劑三乙胺相比無(wú)機(jī)鹽及三氧化二鐵的純化工藝更為簡(jiǎn)單易操作，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0018]實(shí)施例1
將29.6g鄰苯二甲酸酐和13.9g鹽酸羥胺投入到200ml的異丙醇中，在室溫及攪拌的條件下將20.2g三乙胺在30min內(nèi)緩慢加入到上述溶液中，然后在80°C下反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾蒸去異丙醇及三乙胺，再經(jīng)水洗、在60°C烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體29.4g，收率90.1%，純度98.6%。
[0019]實(shí)施例2
將74.0g鄰苯二甲酸酐和34.Sg鹽酸羥胺投入到500ml的異丙醇中，在室溫及攪拌的條件下將50.5g三乙胺在30min內(nèi)緩慢加入到上述溶液中，然后在90°C下反應(yīng)lh，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾蒸去異丙醇及三乙胺，再經(jīng)水洗、在60°C烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體75.4g，收率92.4%，純度98.5%。
[0020]實(shí)施例3
將59.2g鄰苯二甲酸酐和27.Sg鹽酸羥胺投入到400ml的異丙醇中，在室溫及攪拌的條件下將40.4g三乙胺在30min內(nèi)緩慢加入到上述溶液中，然后在95°C下反應(yīng)0.7h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾蒸去異丙醇及三乙胺，再經(jīng)水洗、在60°C烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體61.7g，收率94.6%，純度98.7%。
[0021]對(duì)比例I
將29.6g鄰苯二甲酸酐和13.9g鹽酸羥胺投入到200ml的異丙醇中，另外再將29.6mg氯化鈉和13.9mg三氧化二鐵加入到上述溶液中，然后在95°C下反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾蒸去溶劑后，水洗，在60°C烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體26.4g，收率 78.1%，純度 98%ο
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)將鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺加入到異丙醇中； (2)然后加入三乙胺，于70?95°C下，反應(yīng)0.5?1.5h，減壓蒸餾回收異丙醇及三乙胺，再經(jīng)水洗、烘干得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(I)中，加入的鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺的摩爾比為1:0.8?1.2。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，加入的三乙胺的物質(zhì)量與步驟(I)中鹽酸羥胺的物質(zhì)量相等。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，在室溫及攪拌的條件下將三乙胺于15?60min內(nèi)緩慢加入。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟(2)中，于60?80°C下烘干10?24h0
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的制備方法，包括如下步驟：（1）將鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺加入到異丙醇中；（2）然后加入三乙胺，于70～95℃下，反應(yīng)0.5～1.5h，減壓蒸餾回收異丙醇及三乙胺，再經(jīng)水洗、烘干得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在：采用異丙醇作為新的反應(yīng)介質(zhì)，并使用三乙胺作促進(jìn)劑，不僅降低了溶劑毒性，提高了反應(yīng)的安全性，降低純化能耗，而且縮短了反應(yīng)時(shí)間，得到的產(chǎn)品純度高。另外促進(jìn)劑三乙胺相比無(wú)機(jī)鹽及三氧化二鐵的純化工藝更為簡(jiǎn)單易操作，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。
【IPC分類】C07D209/48
【公開(kāi)號(hào)】CN105111128
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510580985
【發(fā)明人】陳健, 張書, 周健韜, 杭建榮
【申請(qǐng)人】南京紅寶麗醇胺化學(xué)有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年9月14日