一种酰亚胺衍生物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种酰亚胺衍生物的合成方法，包括：（1）将羧酸A和羧酸B溶于有机溶剂中，进行分子间脱水反应，反应结束后分离出脱水剂A，然后进行萃取分离，得到无机萃取液和含有酸酐C的有机萃余液；（2）将步骤（1）得到的含有酸酐C的有机萃余液与氨源，先低温反应，然后高温反应，反应结束后，分离出无机相，得到含有酰亚胺D的有机溶液；（3）向含酰亚胺D的有机溶液添加适量的卤代烃进行亲核取代反应，反应结束后洗涤、萃取得到有机萃取相，减压蒸馏去除溶剂，经干燥，得到酰亚胺衍生物产品。该方法反应条件温和、安全环保、反应收率高、成本低，可根据使用特点，对酰亚胺衍生物分子的功能型官能团进行灵活调控，应用范围广泛。应用范围广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种酰亚胺衍生物的合成方法


[0001]本专利技术涉及有机合成领域，具体涉及一种酰亚胺衍生物的合成方法。

技术介绍

[0002]酰亚胺衍生物，由于具备刚性共轭骨架结构、分子中功能型官能团可控，缺电子性等特点，在药物合成、有机光电、分子催化、化工合成等领域广泛应用。
[0003]由C
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H键和N
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H键间的直接氧化偶联用于C
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N键的构建是现有技术所常用的方法，其主要采用的NH亲核试剂有胺类化合物或特定的酰胺(如吡啶酰胺或伯酰胺等。WangLong等人（Chem.Eur.J.2008 ,14 ,10722
‑
10726）以酰胺类化合物和醛类化合物为原料，在NBS/Cu催化体系条件下将醛类化合物进行酰胺化反应，制备了酰亚胺衍生物，其反应式如下：CN104788336B同样以酰胺类化合物和醛类化合物为原料，在铁盐/助剂复配催化体系条件下实现上述反应，制备了酰亚胺衍生物。
[0004]边永军等人（Synthesis of Imides by Palladium
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Catalyzed C
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H Functionalization of Aldehydes with Secondary Amides. Chemistry, 2013, 19(3):1129
‑
33)以N
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取代的N
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芳环
‑2‑
甲酰胺与一种醛类化合物为原料，在贵金属钯催化作用下合成了二级酰亚胺化合物，其反应式如下：目前，酰亚胺衍生物的合成主要以醛
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酰胺化合成法为主，该合成工艺路线主要存在如下技术特点：（1）反应物和催化剂原材料经济成本较高，影响了该技术路线的经济实用性；（2）醛类物质的酰胺化反应转化率相对较低，导致酰亚胺衍生物的产品收率较低，若改善产收率需在苛刻的反应条件下进行，进一步影响了该工艺的工业规模化生产；（3）由于酰胺类反应物原料品类相对较少，C3以上的α
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不饱和醛类一般以α
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不饱和醛混合存在，原料纯度相对较低，难以对酰亚胺衍生物分子的功能型官能团进行灵活调控，应用范围较窄。

技术实现思路

[0005]针对现有技术的不足，本专利技术提出一种酰亚胺衍生物的合成方法。该方法反应条件温和、安全环保、反应收率高、成本低，可根据使用特点，对酰亚胺衍生物分子的功能型官能团进行灵活调控，应用范围广泛。
[0006]本专利技术的酰亚胺衍生物的合成方法，包括如下步骤：（1）将羧酸A和羧酸B溶于有机溶剂中，在催化剂A、脱水剂A和高温条件下，进行分子间脱水反应，反应结束后分离出脱水剂A，然后进行萃取分离，得到无机萃取液和含有酸酐C的有机萃余液；（2）催化剂B和脱水剂
B的作用下，将步骤（1）得到的含有酸酐C的有机萃余液与氨源，先低温反应一段时间，然后高温反应一段时间，反应结束后，分离出无机相，得到含有酰亚胺D的有机溶液；（3）向含酰亚胺D的有机溶液添加适量的卤代烃，在弱碱或强碱性条件下进行亲核取代反应，反应结束后洗涤、萃取得到有机萃取相，减压蒸馏去除溶剂，经干燥，得到酰亚胺衍生物产品。
[0007]本专利技术方法中，步骤（1）通过含有不同或相同结构官能团的羧酸A和羧酸B的分子间脱水目的是形成不同结构官能团的高分子酸酐C。
[0008]本专利技术方法中，步骤（1）所述的分子间脱水反应式如下：。
[0009]本专利技术方法中，步骤（1）所述的羧酸A（R1COOH）和羧酸B（R2COOH），其中R1为呋喃、芳烃取代基、苄基或烷烃取代基中的一种；R2为呋喃、芳烃取代基、苄基或烷烃取代基中的一种，其中所述的呋喃、芳烃取代基、苄基或烷烃取代基上还可含有烷基、烷氧基、酯基中的一种或多种官能团。
[0010]本专利技术方法中，步骤（1）所述的有机溶剂选自二甲苯、三甲苯、氯苯、N,N
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二甲基甲酰胺（DMF）、乙酸乙酯或吡啶等中的一种或多种；有机溶剂与羧酸用量比例为2~10 mL/g，优选为3~6mL/g。
[0011]本专利技术方法中，步骤（1）所述的催化剂A为甲醇钠和铁盐的水溶液，二者的摩尔浓度分别为0.01~5mol/L和0.1~10 mol/L，脱水剂A为P2O5；本专利技术方法中，步骤（1）所述的羧酸A：羧酸B：催化剂A：脱水剂A摩尔比为1：1：0.15~0.5：0.5~5。
[0012]本专利技术方法中，步骤（1）所述的脱水反应条件为：常压、40~80℃条件下反应18~25小时。反应过程中以逐层分析法（乙酸乙酯：正己烷=2:1）选用300~400目的硅胶，通过TCL跟踪监测目标产物反应过程。反应结束后，采用去离子水对反应混合物洗涤3次，再经二氯甲烷萃取得到有机萃取相，减压蒸馏去除溶剂，放入烘箱干燥，得到目标产物白色固体。
[0013]本专利技术方法中，步骤（2）所述的催化剂B和脱水剂B为三乙胺与碳酸钾的混合溶液，二者的摩尔浓度分别为0.01~2mol/L和0.5~10 mol/L，三乙胺与碳酸钾的摩尔比为1：0.6~2.5。
[0014]本专利技术方法中，步骤（2）所述的氨源为氨气、氨水、碳酸氢铵或尿素等，优选为氨气或氨水，氨源与酸酐C的投料摩尔比为1.2~10：1。
[0015]本专利技术方法中，步骤（2）所述的压力为0.1~0.5MPa。
[0016]本专利技术方法中，步骤（2）所述的低温反应条件为：25~50℃下反应2~5小时；所述的高温反应条件为：110~120℃下反应1~1.5小时。
[0017]本专利技术方法中，步骤（2）优选在高温反应过程中，设置真空脱水条件，真空度为
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0.01~
ꢀ‑
0.1MPa。
[0018]本专利技术方法步骤（2）中，反应首先在25~50℃低温条件进行预水解反应，待反应底物在催化体系中活化后，在210~230℃高温条件下进行氨解反应。
[0019]本专利技术方法中，步骤（2）所述的氨解反应式如下：
。
[0020]本专利技术方法中，步骤（2）优选地，将含有酸酐C的有机萃余液分批投料或缓慢滴定的方式加入到催化剂B和脱水剂B（三乙胺与碳酸钾）的混合溶液中，加入时间优选为25~35分钟。
[0021]本专利技术方法步骤（3）中，亲核取代反应（β
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消除反应）生成的卤化氢溶解于碱性水溶液，目标主产物溶解于有机溶剂中。
[0022]本专利技术方法中，步骤（3）反应方程如下（以溴代烷烃为例）：本专利技术方法中，步骤（3）所述的反应条件为：25~50℃下反应8~15小时。
[0023]本专利技术方法中，步骤（3）所述的干燥条件为：常压、120~140℃温度条件下，干燥12~24小时。
[0024]本专利技术方法中，步骤（3）所述的洗涤一般采用去离子水对反应混合物洗涤2~4次。
[0025]本专利技术方法中，步骤（3）所述的卤代烷烃为溴代烷烃、氯代烷烃等，优选为溴代烷烃，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种酰亚胺衍生物的合成方法，其特征在于包括如下步骤：（1）将羧酸A和羧酸B溶于有机溶剂中，在催化剂A、脱水剂A和高温条件下，进行分子间脱水反应，反应结束后分离出脱水剂A，然后进行萃取分离，得到无机萃取液和含有酸酐C的有机萃余液；（2）催化剂B和脱水剂B的作用下，将步骤（1）得到的含有酸酐C的有机萃余液与氨源，先低温反应一段时间，然后高温反应一段时间，反应结束后，分离出无机相，得到含有酰亚胺D的有机溶液；（3）向含酰亚胺D的有机溶液添加适量的卤代烃，在弱碱或强碱性条件下进行亲核取代反应，反应结束后洗涤、萃取得到有机萃取相，减压蒸馏去除溶剂，经干燥，得到酰亚胺衍生物产品。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的分子间脱水反应式如下：。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的羧酸A分子式R1COOH）和羧酸B分子式R2COOH，其中R1为呋喃、芳烃取代基、苄基或烷烃取代基中的一种；R2为呋喃、芳烃取代基、苄基或烷烃取代基中的一种。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：其中所述的呋喃、芳烃取代基、苄基或烷烃取代基上还含有烷基、烷氧基、酯基中的一种或多种官能团。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的有机溶剂选自二甲苯、三甲苯、氯苯、N,N
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二甲基甲酰胺、乙酸乙酯或吡啶中的一种或多种。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述有机溶剂与羧酸用量比例为2~10 mL/g，优选为3~6mL/g。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的催化剂A为甲醇钠和铁盐的水溶液，二者的摩尔浓度分别为0.01~5mol/L和0.1~10 mol/L，脱水剂A为P2O5。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤（1）所述的羧酸A：羧酸B：催化剂A：脱水剂A摩尔比为1：1：0.15~0.5...

【专利技术属性】
技术研发人员：白红鑫，方向晨，刘全杰，贾立明，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：