專利名稱：一種制備n-苯基琥珀酰亞胺的方法
一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成領(lǐng)域，特別涉及一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法。背景技術(shù)：
琥珀酰亞胺，簡寫NHS，又名丁二酰亞胺，是由琥珀酸酐與胺類化合物進(jìn)行?；磻?yīng)的產(chǎn)物。琥珀酰亞胺氮原子上的氫原子呈弱酸性，K = 3X 10_" (250C )，可被堿金屬取代成鹽，此鹽與鹵代烴反應(yīng)可生成一系列N-羥基取代衍生物，在有機(jī)合成中非常重要，例如可合成β-氨基酸及其衍生物。因此琥珀酰亞胺多作為有機(jī)合成原料，可用于合成N-溴代丁二酰亞胺或N-氯代丁二酰亞胺，同時(shí)也常用于制備醫(yī)藥、農(nóng)藥的重要中間體，可作化學(xué)分析試劑或用于鍍銀工業(yè)。其中由于N-苯基琥珀酰亞胺對核盤菌和灰葡萄孢具有殺菌活性，在實(shí)際生活中該類化合物的合成具有重要意義。由 Bertha，F(xiàn)erenc在 Journal of Chemical Research (Miniprint)，Volume 2003， Number 12, December 2003，pp· 757-758 (2)上發(fā)表的文獻(xiàn)Studies into thesynthesis of azolopyrrolidinobenzodiazepinones and related compounds. Oxidativecyclisations, oxidative fragmentations and oxidative rearrangements in thereactions of azoIylmethy1-N-phenyl-lactams and related compounds with cerium(IV)ammonium nitrate中，提供以1_苯基-5_(2Η_吡唑-3-羰基)_吡咯烷_2_酮為原料，以乙腈作為溶劑制備N-苯基琥珀酰亞胺，但其生成另外兩種副產(chǎn)物，并且反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)率低，溶劑有毒不環(huán)保。由 Yoshihisa Watanabe 在 J.Org. Cheml984，49，4451-4455 上發(fā)表的文獻(xiàn) Platinum Complex Catalyzed Reductive N-Acylation of Nitro Compounds 中，提供以硝基苯和琥珀酸為原料，以二噁烷為溶劑制備N-苯基琥珀酰亞胺，但其產(chǎn)率低，二噁烷有毒， 不利于回收，危害環(huán)境。由 Barton 在 J. Chem. Soc. , Perkin Trans. 1，1987，241—249 上發(fā)表的 Thechemistry of pentavalent organobismuth reagents. Part 7.The possible role ofradical mechanisms in the phenylation process for bismuth (V), and relatedlead(IV), Iodine (III)，and antimony (V) reagents 文獻(xiàn)中，提供以丁二酰二胺和三氟乙酸四苯基鉍酯為原料，以苯為溶劑制備N-苯基琥珀酰亞胺，但原料成本昂貴，反應(yīng)時(shí)間長，產(chǎn)率低，溶劑有毒不環(huán)保。

發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，該方法反應(yīng)條件溫和，
產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，包括以下步驟第一步，向反應(yīng)器中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，將反應(yīng)器加熱至100 140°C，攪拌下回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)所得混合物冷卻至室溫后向其中加入C mL水，冷卻至3 7°C，攪拌下加入強(qiáng)酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶， 得白色晶體N-苯基琥珀酰亞胺；其中，A B = 1 (1. 1 2) ;C = 200A。本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)在于所述強(qiáng)酸為鹽酸、硫酸或硝酸的一種。本發(fā)明更進(jìn)一步的改進(jìn)在于所述反應(yīng)器為有電動攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口燒瓶。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明提供一種N-苯基琥珀酰亞胺的制備方法，以琥珀酸酐和苯胺作為原料制備N-苯基琥珀酰亞胺，該方法加熱溫度在100 140°C之間，反應(yīng)條件溫和，副產(chǎn)物少，產(chǎn)率達(dá)80%以上；本發(fā)明所采用的原料價(jià)格便宜，無毒環(huán)保；琥珀酸酐和苯胺在反應(yīng)過程中會生成水，由于反應(yīng)溫度高于水的沸點(diǎn)，因此在反應(yīng)過程中水會氣化從而生成大量氣泡，反應(yīng)完成時(shí)，液體混合物將冒泡停止，通過這個(gè)反應(yīng)現(xiàn)象，我們可以清晰的判斷實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合本發(fā)明較佳的具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的干燥的250mL三口燒瓶中加入 10. Og(0. Imol)琥珀酸酐和10. 2g(0. llmol)苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至100°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體15. 4g，即為N-苯基琥珀酰亞胺，產(chǎn)率為88.0%。1H NMR(400MHz, CDCl3) (ppm) :2. 91，(d，-CH2-, 4H) ；7.21(t，3H) ；7.42(d，2H) ；IR(KBr，cnT1) :1708, (C = 0)； 1397，(CH-H) ；1193，(C-N) ；698，(Cp-H)。實(shí)施例2第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的干燥的250mL三口燒瓶中加入 10. Og(0. Imol)琥珀酸酐和12. Ig(0. 13mol)苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至110°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體15. 3g，即為N-苯基琥珀酰亞胺，產(chǎn)率為87. 4%。實(shí)施例3第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的干燥的250mL三口燒瓶中加入 10. Og(0. Imol)琥珀酸酐和14. Og(0. 15mol)苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至120°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；
第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體14. 9g，即為N-苯基琥珀酰亞胺，產(chǎn)率為85. 1%。實(shí)施例4第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的干燥的250mL三口燒瓶中加入 10. Og(0. Imol)琥珀酸酐和18. 6g(0. 2mol)苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至140°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體14. 4g，即為N-苯基琥珀酰亞胺，產(chǎn)率為82. 3%。本發(fā)明一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，在這個(gè)熔融態(tài)固相合成反應(yīng)中，琥珀酸酐和苯胺在反應(yīng)過程中會生成水，由于反應(yīng)溫度高于水的沸點(diǎn)，因此在反應(yīng)過程中水會氣化從而生成大量氣泡。反應(yīng)完成時(shí)，液體混合物將冒泡停止，通過這個(gè)反應(yīng)現(xiàn)象，我們可以清晰的判斷實(shí)驗(yàn)終點(diǎn)。本發(fā)明方法中，第一步加熱溫度為100 140°C，回流時(shí)間30 60min，這樣可以保證反應(yīng)進(jìn)行充分，如果回流時(shí)間超過此范圍，產(chǎn)率會下降，這是因?yàn)榛亓鞣磻?yīng)時(shí)間過長導(dǎo)致產(chǎn)物N-苯基琥珀酰亞胺的分解而影響產(chǎn)率。本發(fā)明一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，采用的鹽酸溶液也可以用硫酸或者硝酸等強(qiáng)酸替換。
權(quán)利要求
1.一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于，包括以下步驟第一步，向反應(yīng)器中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，將反應(yīng)器加熱至100 140°C， 攪拌下回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)所得混合物冷卻至室溫后向其中加入C mL水，冷卻至3 7°C， 攪拌下加入強(qiáng)酸調(diào)節(jié)PH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體N-苯基琥珀酰亞胺；其中，A B = 1 (1. 1 2) ;C = 200A。
2.如權(quán)利要求1所述制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于所述強(qiáng)酸為鹽酸、 硫酸或硝酸的一種。
3.如權(quán)利要求1所述制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于所述反應(yīng)器為帶有電動攪拌器、回流冷凝管和溫度計(jì)的三口燒瓶。
4.如權(quán)利要求1所述制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的三口燒瓶中加入0. Imol琥珀酸酐和0. Ilmol苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至100°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至 3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體即為N-苯基琥珀酰亞胺。
5.如權(quán)利要求1所述制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的三口燒瓶中加入0. Imol琥珀酸酐和0. 13mol苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至110°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至 3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體即為N-苯基琥珀酰亞胺。
6.如權(quán)利要求1所述制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的三口燒瓶中加入0. Imol琥珀酸酐和0. 15mol苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至120°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至 3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體即為N-苯基琥珀酰亞胺。
7.如權(quán)利要求1所述制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，其特征在于，包括以下步驟 第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計(jì)的三口燒瓶中加入0. Imol琥珀酸酐和0. 2mol苯胺，將三口燒瓶置于油浴中加熱至140°C，在充分的攪拌下保持回流30 60min ；第二步，待第一步反應(yīng)生成的混合物冷卻至室溫后，往混合物中加入20mL水，冷卻至 3 7°C，攪拌下加入鹽酸調(diào)節(jié)pH = 3 4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60 100°C干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體即為N-苯基琥珀酰亞胺。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備N-苯基琥珀酰亞胺的方法，包括以下步驟第一步，向反應(yīng)器中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，將反應(yīng)器加熱至100～140℃，攪拌下回流30～60min；第二步，待第一步反應(yīng)所得混合物冷卻至室溫后向其中加入C mL水，冷卻至3～7℃，攪拌下加入強(qiáng)酸調(diào)節(jié)pH＝3～4，抽濾，水洗，產(chǎn)物于60～100℃干燥后，用水重結(jié)晶，得白色晶體N-苯基琥珀酰亞胺；其中，A∶B＝1∶(1.1～2)；C＝200A。該方法加熱溫度在100-140℃之間，反應(yīng)溫和，副產(chǎn)物少，產(chǎn)率達(dá)80％以上。
文檔編號C07D207/404GK102229554SQ20111010307
公開日2011年11月2日 申請日期2011年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月26日
發(fā)明者元方, 劉玉婷, 孫曉明, 尹大偉 申請人:陜西科技大學(xué)