一种固相法合成N-羟基邻苯二甲酰亚胺的方法

摘要

本发明公开了一种固相法合成N-羟基邻苯二甲酰亚胺的方法，它以苯酐和盐酸羟胺为原料，以氯化钠、三氧化二铁为矿化剂，在氮气保护下进行研磨制得N-羟基邻苯二甲酰亚胺，反应彻底，收率高、能耗低，污染少，适合工业生产，是一种很有前景的制备方法。

说明书

发明领域

本发明涉及一种固相法合成化合物的方法，具体涉及化合物N-羟基邻苯二甲酰亚胺(简称HP)的固相合成方法，属于化学合成技术领域。

背景技术

HP是一种重要的化工原料，可以用作合成药物及杀虫剂的中间体，由于它含有N-OH，容易生成自由基，因此也可以作为电化学氧化反应中传递电子的中间介体。近年来，HP应用于电化学反应的电子传递体，以及纸浆生物漂白工艺中的介体物质，将有潜在的应用前景，因此该化合物的合成方法研究显得日益重要。

关于HP的合成，中国专利申请公开说明书CN 1051170A(1991年)中其作为中间产物，披露了其合成方法，采用邻苯二甲酸酐和盐酸羟胺作为原料，以水作为反应溶剂，加入碳酸钠等碱性物质，促进反应平衡向产物方向转化，反应后得到N-羟基邻苯二甲酰亚胺，产率达到80～85％。中国专利CN 1073989C对HP的合成体作了反应体系的改进。

上述合成方法，均采用了常规的液相反应体系，存在废水污染、能耗高、收率低的不足。

固相反应是固体参与直接化学反应，发生化学变化，同时至少在固体内部或外部的一个过程起控制作用的化学反应。固相反应是在任何聚集态的物质中，由于热运动的影响，即使是处于晶格结点上的分子、原子或粒子，或多或少都有可能瞬间偏离正常的平衡位置，这些粒子(甚至空穴)在浓差因素驱动下会产生扩散。固态反应物粒子的接触和扩散，是固态产物晶核得以形成并不断生长的重要条件。固相反应不使用溶剂，具有高选择性、高产率、工艺过程简单等优点，已成为人们制备化学品的重要方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种固相法合成N-羟基邻苯二甲酰亚胺的方法，该方法具有选择性高、收率高、工艺过程简单、能耗低，适合工业生产，具有很好的应用前景。

本发明的目的是这样实现的：一种固相法合成N-羟基邻苯二甲酰亚胺的方法，其制备工艺如下：

(1)、按1∶0.001的重量比把苯酐与氯化钠混合均匀，充分研磨；

(2)、向上述混合物中加入苯酐物质量的1.008倍的盐酸羟胺；

(3)、向上述混合物中加入盐酸羟胺重量的0.001倍的三氧化二铁；

(4)、上述混合物，在90±5℃下，充分研磨4～5小时，降至室温，水洗，烘干，得N-羟基邻苯二甲酰亚胺。

在反应过程中采取氯化钠与三氧化二铁作为矿化剂，加速晶核的生成速度，改善晶格结构。在研磨过程中需要用氮气保护，这样能够促进化学反应的进行，提高产品的纯度。

采用本发明的方法制备的产品均经红外、吸收光谱、元素分析、高效液相色谱检测验证，达到了预期的效果。本法采用了全新的反应体系，不仅提高了产品的产率与纯度，而且在反应完成后易于分离，使合成的过程成为高效、安全的绿色反应过程。

本发明采用固相合成方法制备N-羟基邻苯二甲酰亚胺，选择性高、收率高、工艺过程简单、能耗低，所得到的产品只需要按照常规的方法去除水分及其他杂质即可满足工业应用。

表一：产品元素分析

  空白量/％  实测量/％  理论量/％  N  0.016  8.637  8.582  C  0.006  58.g0  58.85  H  0.008  3.158  3.065

表二：本发明与现有技术的比较

  已有技术  本发明  外观  微黄色结晶性粉末  白色至类白色粉末  熔点/℃  233-235  232-234  质量分数/％  95-97  98.5以上  收率/％  80-93  95.5-99.0

具体实施例

以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的上述主题的范围仅限于以下的实施例。凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例1

取苯酐37.4g，氯化钠37.4mg，混合，在氮气保护下，研磨4.5小时。再加入盐酸羟胺17.7g，三氧化二铁17.7mg，氮气保护下，90℃研磨4小时，水洗，烘干，得白色固体38.3g，纯度98.5％。

实施例2

取苯酐74.0g，氯化钠74mg，混合，在氮气保护下，研磨4.5小时。再加入盐酸羟胺35g，三氧化二铁35mg，氮气保护下，95℃研磨5小时，水洗，烘干，得白色固体77.0g，纯度98.0％。