1－氯甲酰基丁二酰亚胺的化学合成方法

摘要

本发明用双(三氯甲基)碳酸酯和丁二酰亚胺为原料在催化剂作用下有机溶剂中反应制备一种在医药、农药和高分子材料合成上具有潜在的应用价值的称为1－氯甲酰基丁二酰亚胺的新化合物。该化学合成方法是一条原料易得、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低、基本无三废的1－氯甲酰基丁二酰亚胺的合成方法。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用双(三氯甲基)碳酸酯与丁二酰亚胺反应制备1-氯甲酰基丁二酰亚胺的化学合成方法。1-氯甲酰基丁二酰亚胺是一种新化合物，可用于合成医药、农药和高分子材料。

背景技术

在本发明作出之前，未见有关1-氯甲酰基丁二酰亚胺的合成和应用报道。

发明内容

本发明的任务是发明一种称为1-氯甲酰基丁二酰亚胺的新化合物，并提供一条工艺合理、生产安全可靠、反应收率高、生产成本低、基本无三废的1-氯甲酰基丁二酰亚胺化学合成方法。

1-氯甲酰基丁二酰亚胺的化学合成方法，其特征是以丁二酰亚胺与双(三氯甲基)碳酸酯为原料在催化剂作用下有机溶剂中反应而得，其投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.30～1.0∶0.01～0.2，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的2-20倍，其反应方程式为：

有机溶剂可以是苯或甲苯或二甲苯或氯苯或二氯苯或正己烷或环己烷或石油醚或乙醚或二异丙基醚或二丁基醚或二恶烷或四氢呋喃或乙酸乙酯或二氯甲烷或三氯甲烷或四氯化碳或二氯乙烷，催化剂可以是三乙胺或吡啶或N-甲基吡咯或1，3-二甲基-2-咪唑烷酮或N，N-二甲基甲酰胺或四丙基脲或四丁基脲。

本发明不仅合成了一种称为1-氯甲酰基丁二酰亚胺的新化合物，而且具有工艺路线先进、工艺条件合理、原料廉价易得、操作简单安全、反应收率高、成本低、基本无三废等优点，该化合物可用于合成系列新药物。

实施方式

实施例1

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂为苯，其用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

在装有温度计、回流冷凝管、恒压滴液漏斗和机械搅拌的1000mL四口烧瓶内，加入99g(1mol)丁二酰亚胺、250ml苯和8g催化剂。开启搅拌，并开始滴加含双(三氯甲基)碳酸酯的苯溶液。加毕，升温至80℃，并保持平稳回流反应3h，反应结束后减压蒸馏回收苯，残留物用丙酮重结晶得黄色结晶-1-氯甲酰基丁二酰亚胺129.2g，收率为80％，熔点为80-81℃。经液相色谱测定产品含量为99.2％，红外光谱分析IR：1722.46，1706.3cm^-1，400兆核磁共振仪分析1H-NMR：2.7407(m，-CH₂)。

实施例2

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.30∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂为苯，其用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为75％，产品纯度为98.3％。

实施例3

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.8∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂为苯，其用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为82.3％，产品纯度为99.5％。

实施例4

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.1，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂为苯，其用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为83.1％，产品纯度为99.0％。

实施例5

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为二氯甲烷，反应温度升为30-40℃，反应时间为10h，其它同例1。收率为75.8％，产品纯度为98.0％。

实施例6

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为四氢呋喃，反应温度改60-70℃，其它同例1。收率为80.3％，产品纯度为99.0％。

实施例7

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为氯仿，反应温度改55-65℃，其它同例1。收率为78.5％，产品纯度为98.8％。

实施例8

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为二氯乙烷，反应温度改75-85℃，其它同例1。收率为81.8％，产品纯度为98.9％。

实施例9

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为甲苯，反应温度升为100-110℃，其它同例1。收率为85.3％，产品纯度为99.3％。

实施例10

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为环己烷，反应温度改70-80℃，其它同例1。收率为78.5％，产品含量为98.8％。

实施例11

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为石油醚，反应温度改60-90℃，其它同例1。收率为80.1％，产品含量为99.0％。

实施例12

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为乙酸乙酯，反应温度改70-80℃，其它同例1。收率为82.0％，产品含量为99.1％。

实施例13

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

有机溶剂改为四氯化碳，反应温度改70-80℃，其它同例1。收率为81.8％，产品含量为99.3％。

实施例14

有机溶剂改为二异丙基醚，反应温度改60-70℃，其它同例1。收率为80.2％，产品含量为99.0％。

实施例15

有机溶剂改为二丁基醚，反应温度改135-140℃，其它同例1。收率为79.8％，产品含量为99.4％。

实施例16

有机溶剂改为二恶烷，反应温度改90-115℃，其它同例1。收率为81.5％，产品含量为99.2％。

实施例17

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

反应时间改为5h，其它同例1。收率为83.6％，产品纯度为99.2％。

实施例18

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

反应时间改为8h，其它同例1。收率为86.0％，产品纯度为99.0％。

实施例19

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

反应时间改为10h，其它同例1。收率为84.4％，产品纯度为99.0％。

实施例20

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的3倍。

其它同例1。收率为73.6％，产品纯度为98.0％。

实施例21

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的5倍。

其它同例1。收率为76％，产品纯度为98.5％。

实施例22

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的10倍。

其它同例1。收率为79.5％，产品纯度为99.0％。

实施例23

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的15倍。

其它同例1。收率为78.8％，产品纯度为99.6％。

实施例24

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为1，3-二甲基-2-咪唑烷酮，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的20倍。

其它同例1。收率为80.1％，产品纯度为99.8％。

实施例25

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为吡啶，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为75.8％，产品纯度为99.0％。

实施例26

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为三乙胺，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为78.1％，产品纯度为99.1％。

实施例27

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为N-甲基吡咯，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为82.2％，产品纯度为99.5％。

实施例28

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为四丁基脲，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为83.1％，产品纯度为99.3％。

实施例29

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为N，N-二甲基甲酰胺，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为78.1％，产品纯度为98.8％。

实施例30

投料摩尔比为丁二酰亚胺∶双(三氯甲基)碳酸酯∶催化剂为1∶0.50∶0.01，催化剂为四丙基脲，有机溶剂用量为丁二酰亚胺质量的8倍。

其它同例1。收率为83.5％，产品纯度为99.6％。