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行?；磻漠a(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，此鹽與鹵代烴反應可生成一系列N-羥基取代衍生物，在有機合成中非常重要，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，同時也常用于制備醫(yī)藥、農(nóng)藥的重要中間體，可作化學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，并且反應時間長，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 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，反應時間長，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，該方法反應條件溫和，
產(chǎn)率高，副產(chǎn)物少。為了實現(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，向反應器中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，將反應器加熱至100 140°C，攪拌下回流30 60min ；第二步，待第一步反應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)明更進一步的改進在于所述強酸為鹽酸、硫酸或硝酸的一種。本發(fā)明更進一步的改進在于所述反應器為有電動攪拌器、回流冷凝管和溫度計的三口燒瓶。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，反應條件溫和，副產(chǎn)物少，產(chǎn)率達80%以上；本發(fā)明所采用的原料價格便宜，無毒環(huán)保；琥珀酸酐和苯胺在反應過程中會生成水，由于反應溫度高于水的沸點，因此在反應過程中水會氣化從而生成大量氣泡，反應完成時，液體混合物將冒泡停止，通過這個反應現(xiàn)象，我們可以清晰的判斷實驗終點。
具體實施方式
下面結(jié)合本發(fā)明較佳的具體實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。實施例1第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計的干燥的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)。實施例2第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計的干燥的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%。實施例3第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計的干燥的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%。實施例4第一步，在裝有電動攪拌器、回流冷凝管、溫度計的干燥的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，在這個熔融態(tài)固相合成反應中，琥珀酸酐和苯胺在反應過程中會生成水，由于反應溫度高于水的沸點，因此在反應過程中水會氣化從而生成大量氣泡。反應完成時，液體混合物將冒泡停止，通過這個反應現(xiàn)象，我們可以清晰的判斷實驗終點。本發(fā)明方法中，第一步加熱溫度為100 140°C，回流時間30 60min，這樣可以保證反應進行充分，如果回流時間超過此范圍，產(chǎn)率會下降，這是因為回流反應時間過長導致產(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，向反應器中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，將反應器加熱至100 140°C， 攪拌下回流30 60min ；第二步，待第一步反應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器為帶有電動攪拌器、回流冷凝管和溫度計的三口燒瓶。
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，向反應器中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，將反應器加熱至100～140℃，攪拌下回流30～60min；第二步，待第一步反應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，反應溫和，副產(chǎn)物少，產(chǎn)率達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