一种N‑叔丁基苯磺酰胺的合成方法技术

本发明专利技术要求保护一种N‑叔丁基苯磺酰胺的合成方法，该方法为将苯磺酰胺、物料、催化剂、溶剂置四口瓶中，搅拌，加热回流反应，原料苯磺酰胺消失即为反应终点，得反应物，反应物冷却到室温，过滤掉不溶物，减压脱溶得N‑叔丁基苯磺酰胺。

A method for synthesizing N tert butyl benzene sulfonamide

The synthesis method of the invention claimed a N tert butyl benzene sulfonamide, the method for benzene sulfonamide, material, catalyst, solvent containing four bottles, stirring, heating and refluxing, raw material benzene sulfonamide disappearance is the end point of the reaction, reaction, the reaction was cooled to room temperature, filtered insoluble, decompression exsolution N tert butyl benzene sulfonamide.

【技术实现步骤摘要】
一种N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法
本专利技术属于化学合成领域，具体涉及一种N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法。
技术介绍
磺酰胺类化合物是一类具有生物活性的物质，在医药研发和农药研制中有着广泛的应用，例如市场上一类杀菌剂、除草剂、杀虫剂、抗癌类药物及糖尿病都含有磺胺类基团，其中苯磺酰胺的N-叔丁基化反应由于叔丁基的位阻效应及磺酰胺基团的电子效应，使得该类反应难以进行，收率较低。现有技术的缺陷和不足：ChenJiayan等人在文献(TiCl4-MediatedDirectN-AlkylationofSulfonamideswithInactiveEthers”,Synlett,2012,23,595-600)中报道了利用催化剂四氯化钛催化醚类化合物与磺酰胺反应制备N烃基取代酰胺的方法，但是没有报道反应活性相对较差、位阻效应更大的叔丁基化反应，同时该方法存在收率较低的问题，不适合工业化生产。周新锐等人在中国专利CN102241614中公开了一种N-烃基取代酰胺化合物的合成工艺，其采用醚类化合物为原料与酰胺类化合物在磷钨杂多酸的催化体系下进行反应而制备得到目标产物。但反应收率普遍很低而难以实现规模化工业生产。杨雪飞在中国专利CN103819369中报道了使用溴化乙基三苯基膦鎓-银化合物-卟啉的三元催化体系，实现了由弱反应性的甲基叔丁基醚与苯磺酰胺类化合物反应来制备N-叔丁基苯磺酰胺的方法，但是该催化体系中催化剂价格昂贵，制备较为复杂，在工业化生产中大大提高了物料成本难以推广使用。由该反应类型机理可知，苯磺酰胺基团吸电子效应，同时存在较大空间位阻，叔丁基正离子在反应中更易于发生消除反应从而大大降低了发生N-叔丁基化反应的概率，从而导致该类反应收率很低。
技术实现思路
基于现有技术存在催化剂昂贵，收率低等弊端，本专利技术人在现有工作基础上，通过大量创造性劳动，旨在开发一种以苯磺酰胺为原料，在催化剂作用下生成N-叔丁基苯磺酰胺的工业化生产工艺，解决叔丁基醚反应性差，而难以用作反应原料的问题，以及大幅度提高反应的收率，为该类化合物的合成提供一种全新的工艺，满足化工、医药工业化大生产的需求。本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法如下：将苯磺酰胺、物料、催化剂、溶剂置四口瓶中，搅拌，加热回流反应，原料苯磺酰胺消失即为反应终点，得反应物，反应物冷却到室温，过滤掉不溶物，减压脱溶得N-叔丁基苯磺酰胺。反应方程式如下：本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，所述原料苯磺酰胺消失即为反应终点的判断方法为采用高效液相色谱法进行判断，色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm。本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，所述物料为丙烯酸叔丁酯、丙酸叔丁酯或叔丁醇中的一种。本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，所述催化剂为四氯化铪或者四氯化锆。优选的催化剂为四氯化铪；本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，所述溶剂为甲苯、二甲苯、二甲亚砜、二苯醚、N-甲基吡咯烷酮中的一种。优选的溶剂为N-甲基吡咯烷酮。本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，所述催化剂用量为苯磺酰胺物质量的1％-10％。优选的催化剂用量为苯磺酰胺物质量的3％。本专利技术所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，所述加热回流反应的温度为150℃。本专利技术的合成方法与现有技术比较，产生了以下技术效果：采用本方法合成的N-叔丁基苯磺酰胺，收率达到95.5％以上，纯度高达98％以上。本专利技术所采用的的原料廉价易得，不使用剧毒类及有危险性原料。催化剂活性高且廉价，物料成本低。反应条件温和，产物易于分离，工业三废减少，对环境友好，符合绿色化学工艺要求。具体实施方式下面参照具体的实施方式对本专利技术作进一步的描述，以更好地理解本专利技术。实施例1在带有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中加入苯磺酰胺31.81mmol，叔丁醇47.72mmol，四氯化铪0.9543mmol，再加入30mLN-甲基吡咯烷酮作溶剂，加热到150℃，HPLC监控反应(色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm)，原料苯磺酰胺消失即为反应终点。将体系冷却到室温，过滤掉不溶物，滤液减压脱溶，得黄色液体，即为产品，收率97.5％，纯度98.8％(HPLC)，MSm/z：213.08(M+1,100)。实施例2在带有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中加入苯磺酰胺31.81mmol，丙酸叔丁酯51.36mmol，四氯化铪0.3181mmol，再加入30mL二甲亚砜作溶剂，加热到139℃，HPLC监控反应(色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm)，原料苯磺酰胺消失即为反应终点。将体系冷却到室温，过滤掉不溶物，滤液减压脱溶，得黄色液体，即为产品，收率96.0％，纯度98.8％(HPLC)，MSm/z：213.08(M+1,100)。实施例3在带有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中加入苯磺酰胺31.81mmol，丙酸叔丁酯43.18mmol，四氯化铪3.181mmol，再加入30mL二甲苯作溶剂，加热到155℃，HPLC监控反应(色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm)，原料苯磺酰胺消失即为反应终点。将体系冷却到室温，过滤掉不溶物，滤液减压脱溶，得黄色液体，即为产品，收率95.5％，纯度98％(HPLC)，MSm/z：213.08(M+1,100)。实施例4在带有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中加入苯磺酰胺31.81mmol，丙烯酸叔丁酯46.55mmol，四氯化锆2.5448mmol，再加入30mL二苯醚，加热到145℃，HPLC监控反应(色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm)，原料苯磺酰胺消失即为反应终点。将体系冷却到室温，过滤掉不溶物，滤液减压脱溶，得黄色液体，即为产品，收率96.5％，纯度98.5％(HPLC)，MSm/z：213.08(M+1,100)。实施例5在带有温度计、回流冷凝管的四口烧瓶中加入苯磺酰胺31.81mmol，叔丁醇47.72mmol，四氯化铪1.9086mmol，再加入30mLN-甲基吡咯烷酮作溶剂，加热到150℃，HPLC监控反应(色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm)，原料苯磺酰胺消失即为反应终点。将体系冷却到室温，过滤掉不溶物，滤液减压脱溶，得黄色液体，即为产品，收率98.9％，纯度99.1％(HPLC)，MSm/z：213.08(M+1,100)。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种N‑叔丁基苯磺酰胺的合成方法，其特征在于，该方法如下：将苯磺酰胺、物料、催化剂、溶剂置四口瓶中，搅拌，加热回流反应，原料苯磺酰胺消失即为反应终点，得反应物，反应物冷却到室温，过滤掉不溶物，减压脱溶得N‑叔丁基苯磺酰胺。

【技术特征摘要】
1.一种N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，其特征在于，该方法如下：将苯磺酰胺、物料、催化剂、溶剂置四口瓶中，搅拌，加热回流反应，原料苯磺酰胺消失即为反应终点，得反应物，反应物冷却到室温，过滤掉不溶物，减压脱溶得N-叔丁基苯磺酰胺。2.根据权利要求1所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，其特征在于，所述原料苯磺酰胺消失即为反应终点的判断方法为采用高效液相色谱法进行判断，色谱条件为：流动相比例为甲醇-水70:30，检测波长为254nm。3.根据权利要求2所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，其特征在于，所述物料为丙烯酸叔丁酯、丙酸叔丁酯或叔丁醇中的一种。4.根据权利要求2所述的N-叔丁基苯磺酰胺的合成方法，其特征在于，所述催化剂为四氯化铪或者四氯化锆。5...

【专利技术属性】
技术研发人员：王凯，陈强，岳邦毅，郝卫强，
申请(专利权)人：常州南京大学高新技术研究院，
类型：发明
国别省市：江苏,32