一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种N‑苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，采用三氟甲磺酰氟为原料，在强极性溶剂中，以有机碱作为缚酸剂与苯胺反应，生成N‑苯基三氟甲磺酰胺，将大部分溶剂蒸馏除去，加入弱极性溶剂和催化剂继续通三氟甲磺酰氟反应，制备得到N‑苯基双三氟甲磺酰亚胺。本方案成本低廉，反应温和，不需要使用保护气也不会将过量的三氟甲磺酰氟排放产生污染，制备所得产物纯度高，产率高，能够实现工业化推广。

A preparation method of N-phenyl difluoromethylsulfonimide

【技术实现步骤摘要】
一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法
本专利技术属于精细化工领域，尤其是涉及一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法。
技术介绍
N-苯基双三氟甲磺酰亚胺是一种高效的三氟甲磺酰化试剂，可以用于烯醇、酚、胺的三氟甲磺酰化，而不与醇反应。因此广泛的用于医药中间体、材料中间体的合成方面。并用于抗前列腺癌药物阿比特龙的合成。N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的合成路线到目前为止有下边三条：Scheme1：Scheme2：对于Scheme1，多篇专利和文献都有报道。如专利CN106518759、CN103717214CN102250065、CN105979779、JP2003286244、US20110230495、WO2015112441、WO2016027284，文献TetrahedronLetters,46,4607-10,1973和InorganicChemistry,49(3),1252-1265,2010都报道了以苯胺和三氟甲磺酸酐作为原料,三乙胺作为缚酸剂，在二氯甲烷中制备N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。这个方法存在以下关键问题：1)原料三氟甲磺酸酐价格昂贵，且要用到至少2eq，因此生产成本高；2)反应体系放热前期剧烈，需要在低温下滴加三氟甲磺酸酐；3)反应产物杂质多、产品纯度低，造成产品纯度低，收率最高才能达到86％；而收率要想达到90％以上，必须同时满足三个条件：惰性气体保护、低温控制、慢慢滴加(JPJP2003286244)。对于Scheme2，CN105693477报道了以三氟甲磺酸为原料，通过缓慢滴加二氯亚砜到三氟甲磺酸的二氯甲烷溶液中，反应制备成三氟甲磺酰氯，再于低温下缓慢滴加到苯胺和三乙胺的二氯甲烷溶液中，制得N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。此方法的关键问题在于：1)原料三氟甲磺酸价格较贵，因此生产成本高；2)两步反应中都需要通过慢慢滴加来控制反应进度，以防聚集热量太多，发生冲料的危险；3)反应第一步还用到了氯化亚砜，并且反应生成酰氯后还需要浓缩，这都会产生刺激性的酸雾，对周围的操作人员和环境造成危害。对于Scheme3，文献JournalofOrganicChemistry,72(18),6758-6762,2007报道了四氟硼酸重氮苯盐与3-(1,1-二甲基乙基)-1-甲基-1H-咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺盐的离子液，在氮气保护下制备N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的方法。此方法的关键问题在于：1)其所用的3-(1,1-二甲基乙基)-1-甲基-1H-咪唑鎓双(三氟甲磺酰)亚胺盐的离子液没有市售，并且此离子液的制备也比较难，不仅成本高，并且很难工业化制备；2)此方法需要在氮气保护下进行，条件相对比较苛刻。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本专利技术提供一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，三氟甲磺酸酐是由三氟甲磺酰氟经过水解、酸解制备三氟甲磺酸，然后经过五氧化二磷脱水制得；因此，若能用三氟甲磺酸酐和三氟甲磺酸生产的前序原料三氟甲磺酰氟代替它们，N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的生产成本将会大大降低。本专利技术采用的技术方案是：一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，以三氟甲磺酰氟为原料，在强极性溶剂中，以有机碱作为缚酸剂与苯胺反应，生成N-苯基三氟甲磺酰胺，再将N-苯基三氟甲磺酰胺在弱极性溶剂中与三氟甲磺酰氟反应，制备得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。优选地，具体步骤如下：步骤一在极性溶剂中，加入有机碱作为缚酸剂，加入苯胺后通入过量的三氟甲磺酰氟，制备得到N-苯基三氟甲磺酰胺；步骤二蒸馏除去极性溶剂，再加入弱极性溶剂和催化剂，通入过量的三氟甲磺酰氟，制得N-苯基双三氟甲磺酰亚胺粗品；步骤三蒸馏去除弱极性溶剂，用醇类溶剂洗涤得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺精品；优选地，三氟甲磺酰氟和苯胺的摩尔比例是1.1-5:1；优选地，有机碱与苯胺的摩尔比例是2-4:1；优选地，催化剂与苯胺的摩尔比例是0.005-0.2:1。优选地，步骤二和步骤三中，回收极性溶剂或弱极性溶剂前先回收过量的三氟甲磺酰氟。优选地，有机碱为三乙烯二胺、六次甲基四胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)中的一种。优选地，催化剂为4-二甲氨基吡啶或4-吡咯基吡啶。优选地，极性溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、硝基甲烷、氯苯、1，2-二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、丙酮、乙醚、四氢呋喃、二氧六环、乙二醇二甲醚和乙二醇二乙醚中的一种或多种的混合物；优选地，极性溶剂为乙腈、N,N-二甲基甲酰胺或N,N-二甲基乙酰胺。优选地，弱极性溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、三氯甲烷、四氯化碳、甲苯、苯和四氢呋喃中的一种或多种的混合物。优选地，醇类溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇中的一种或多种的混合物。优选地，步骤一反应温度为0～80℃，步骤二反应温度为-20-80℃；优选地，步骤一反应温度为40-80℃，步骤二反应温度为20-80℃。优选地，醇类溶剂与N-苯基双三氟甲磺酰亚胺粗品质量比为0.5-5:1本专利技术具有的优点和积极效果是：本方案以三氟甲磺酰氟为原料，显著降低了生产成本；并且本方案反应温和，即不需要低温降温，也不需要惰性气体保护，适合工业化生产，生产环境更为温和；本方案虽然分布进行，但不需要对中间产物进行纯化，操作过程简单，通过本方法制备的产品粗品纯度较高，颜色较浅，简单洗涤即可提纯，纯度在99％以上；过量的三氟甲磺酰氟可在管路中循环，不会挥发到空气中，也不会淬灭到废水中，可回收再利用，不会造成环境污染。具体实施方式下面对本专利技术的实施例做出说明。本专利技术涉及一种分步反应制备N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的方法，先采用有机碱活化三氟甲磺酰氟，高收率的制备N-苯基三氟甲磺酰胺，然后再用催化法进一步活化三氟甲磺酰氟，最终制得N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。具体以三氟甲磺酰氟为原料，在强极性溶剂中，以有机碱作为缚酸剂与苯胺反应，生成N-苯基三氟甲磺酰胺，再将N-苯基三氟甲磺酰胺在弱极性溶剂中与三氟甲磺酰氟反应，制备得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。具体操作步骤如下：步骤一在极性溶剂中，加入有机碱作为缚酸剂，加入苯胺后通入过量的三氟甲磺酰氟，控制反应温度为0～80℃，制备得到N-苯基三氟甲磺酰胺，有机碱与苯胺的摩尔比例是2-4:1；优选可控制反应温度为40-80℃；步骤二回收过量的三氟甲磺酰氟，蒸馏除去极性溶剂，再加入弱极性溶剂和催化剂，控制反应温度为-20-80℃，催化剂与苯胺的摩尔比例是0.005-0.2:1，通入过量的三氟甲磺酰氟，制得N-苯基双三氟甲磺酰亚胺粗品，其中两步反应共计通入三氟甲磺酰氟和苯胺的摩尔比例是1.1-5:1；优选可控制反应温度为20-80℃；步骤三回收过量的三氟甲磺酰氟，蒸馏去除弱极性溶剂，用醇类溶剂洗涤得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺精品，醇类溶剂与N-苯基双三氟甲磺酰亚胺粗品质量比为0.5-5:1。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，其特征在于：以三氟甲磺酰氟为原料，在强极性溶剂中，以有机碱作为缚酸剂与苯胺反应，生成N-苯基三氟甲磺酰胺，再将N-苯基三氟甲磺酰胺在弱极性溶剂中与三氟甲磺酰氟反应，制备得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。/n

【技术特征摘要】
1.一种N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，其特征在于：以三氟甲磺酰氟为原料，在强极性溶剂中，以有机碱作为缚酸剂与苯胺反应，生成N-苯基三氟甲磺酰胺，再将N-苯基三氟甲磺酰胺在弱极性溶剂中与三氟甲磺酰氟反应，制备得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺。


2.根据权利要求1所述的N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
步骤一在极性溶剂中，加入有机碱作为缚酸剂，加入苯胺后通入过量的三氟甲磺酰氟，制备得到N-苯基三氟甲磺酰胺；
步骤二蒸馏除去极性溶剂，再加入弱极性溶剂和催化剂，通入过量的三氟甲磺酰氟，制得N-苯基双三氟甲磺酰亚胺粗品；
步骤三蒸馏去除弱极性溶剂，用醇类溶剂洗涤得到N-苯基双三氟甲磺酰亚胺精品；
优选地，三氟甲磺酰氟和苯胺的摩尔比例是1.1-5:1；
优选地，有机碱与苯胺的摩尔比例是2-4:1；
优选地，催化剂与苯胺的摩尔比例是0.005-0.2:1。


3.根据权利要求2所述的N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，回收极性溶剂或弱极性溶剂前先回收过量的三氟甲磺酰氟。


4.根据权利要求1或2所述的N-苯基双三氟甲磺酰亚胺的制备方法，其特征在于：所述有机碱为三乙烯二胺、六次甲基四胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)中的一种。


5.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智慧，崔志鹏，郭敬维，韩贵芳，李欣，
申请(专利权)人：江苏笃行致远新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32