一种N-溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种N

【技术实现步骤摘要】
一种N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法


[0001]本专利技术涉及一种N
‑
溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法。

技术介绍

[0002]N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺，分子结构式为：。
[0003]N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺，又名N
‑
溴甲基酞酰亚胺。由于分子结构中含有活泼的溴原子，可以和很多基团发生亲核取代反应，再经脱掉PHT保护基团就可得到各类取代甲胺类化合物，故而N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺是重要的有机合成中间体，广泛应用在医药、农药、染料等行业的有机合成中。
[0004]目前N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的公开合成方法是将N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺在大量的溴化氢的乙酸溶液中加热回流，从而制得产品。此工艺产生大量的溴化氢的乙酸溶液废液，生产成本居高不下；废水处理难度大，污染严重。另外，乙酸挥发性大，酸性强，生产过程中乙酸的VOCS难以控制，操作人员的劳动职业卫生条件也低。传统工艺不适应现代清洁生产工艺的要求。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法，该方法采用N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺在惰性溶剂中，和三溴化磷发生溴代反应，制得N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺。反应完成后，分层去掉副产物亚磷酸，亚磷酸作为副产品出售。N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺自溶剂中析晶出来，过滤即得N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺。滤液无需处理，即可循环套用到下一批生产，工艺本身实现了零排放，代表了清洁生产的可持续性发展方向。
[0006]本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的，一种N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法，该化合物分子结构式为：，所述合成方法是以N
‑
羟甲基邻苯二甲酰亚胺在惰性溶剂中，和三溴化磷发生溴代反应，制得N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺。反应结束后，经过滤、烘干得到纯度为98%以上的N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺。摩尔收率最高可达96%以上。过滤母液直接套用到下一批投料。
[0007]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术以等摩尔或稍过量的三溴化磷即可反应完全，用三溴化磷替代传统的溴化氢乙酸溶液，大幅提高了原料溴原子的利用率，减少了因过量的溴化氢乙酸溶液造成的三废排放，也杜绝了因溴化氢乙酸溶液产生的VOCS排放，提高了职业卫生水平。提高了生产效率，降低了生产成本。每批母液直接套用到
下一批投料，副产亚磷酸作为副产品出售，实现了工艺零排放。
具体实施方式
[0008]下面结合实例的具体实施方式对本专利技术作进一步说明。
[0009]一种N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法，该化合物分子结构式为：，所述合成方法是以N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺在惰性溶剂中，和三溴化磷发生溴代反应，制得N
‑
溴甲基邻苯二甲酰亚胺。
[0010]进一步地，N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺和三溴化磷的摩尔比为3：（1
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1.1）。
[0011]进一步地，惰性溶剂为苯、甲苯、二甲苯。溶剂的质量是N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺的5
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10倍。
[0012]进一步地，反应温度为80
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150℃，反应时间为1
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3小时。
[0013]反应方程式如下：。
[0014]具体操作时，首先将计量好的N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺和溶剂投入到反应器中，缓慢滴加三溴化磷，滴加结束后搅拌升温至回流后，保温反应一段时间，趁热分层，分去亚磷酸，然后冷却到室温，放料过滤，滤液套用到下一批投料，滤饼烘干后即得成品。
[0015]实施例1在500ml装有机械搅拌、滴加漏斗、温度计、回流冷凝器、冰水浴及电热套的四口烧瓶中加入30g(0.17mol) N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺，150g苯，开启搅拌，冰水浴降温。
[0016]当温度降至10℃以下时，从恒压滴加漏斗中向瓶内滴加16g(0.059mol)三溴化磷，控制滴加速度以保证瓶内物料温度不超过10℃。滴加结束后，升温回流。当体系物料温度升至80℃时回流冷凝器下端有液滴回流。在此温度下保温3小时。撤去电热套，关停搅拌。自然降温至60℃，瓶内物料分为上下两层，分去下层亚磷酸，重新开启搅拌，冷却至0℃。
[0017]此时瓶内析出大量白色片状结晶。过滤，滤饼烘干，得到23.6g白色片状结晶性粉末。液相色谱含量为96.07%，以N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺计，摩尔收率为57.84%。
[0018]实施例2在500ml装有机械搅拌、滴加漏斗、温度计、回流冷凝器、冰水浴及电热套的四口烧瓶中加入30g(0.17mol) N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺，300g甲苯，开启搅拌，冰水浴降温。
[0019]当温度降至10℃以下时，从恒压滴加漏斗中向瓶内滴加16g(0.059mol)三溴化磷，控制滴加速度以保证瓶内物料温度不超过10℃。滴加结束后，升温回流。当体系物料温度升至110℃时回流冷凝器下端有液滴回流。在此温度下保温3小时。撤去电热套，关停搅拌。自然降温至90℃，瓶内物料分为上下两层，分去下层亚磷酸，重新开启搅拌，冷却至0℃。
[0020]此时瓶内析出大量白色片状结晶。过滤，滤饼烘干，得到37.5g白色片状结晶性粉末。液相色谱含量为98.85%，以N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺计，摩尔收率为91.91%。
[0021]滤液备用。
[0022]实施例3在500ml装有机械搅拌、滴加漏斗、温度计、回流冷凝器、冰水浴及电热套的四口烧瓶中加入30g(0.17mol) N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺，300g二甲苯，开启搅拌，冰水浴降温。
[0023]当温度降至10℃以下时，从恒压滴加漏斗中向瓶内滴加16g(0.059mol)三溴化磷，控制滴加速度以保证瓶内物料温度不超过10℃。滴加结束后，升温回流。当体系物料温度升至135℃时回流冷凝器下端有液滴回流。在此温度下保温3小时。撤去电热套，关停搅拌。自然降温至110℃，瓶内物料分为上下两层，分去下层亚磷酸，重新开启搅拌，冷却至0℃。
[0024]此时瓶内析出大量白色片状结晶。过滤，滤饼烘干，得到32g白色片状结晶性粉末。液相色谱含量为99.93%，以N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺计，摩尔收率为78.43%。
[0025]实施例4在500ml装有机械搅拌、滴加漏斗、温度计、回流冷凝器、冰水浴及电热套的四口烧瓶中加入30g(0.17mol) N
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法，该化合物分子结构式为：，其特征在于，所述合成方法是采用N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺在惰性溶剂中，和三溴化磷发生溴代反应，制得N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺；所述合成方法的反应方程式为：。2.根据权利要求1所述的一种N
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溴甲基邻苯二甲酰亚胺的合成方法，其特征在于，N
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羟甲基邻苯二甲酰亚胺和三溴化磷的摩尔比为3：（1

【专利技术属性】
技术研发人员：张燕，邹从伟，李付，张荣翠，刘国祥，刘羽飞，
申请(专利权)人：仪征市海帆化工有限公司，
类型：发明
国别省市：