专利名称：一种制备n-苯基琥珀酰亚胺的方法
一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法
技术领域：
本发明属于化学合成领域，特别涉及一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法。背景技术：
琥珀酰亚胺，简写NHS，又名丁二酰亚胺，是由琥珀酸酐与胺类化合物进行酰基化反应的产物。琥珀酰亚胺氮原子上的氢原子呈弱酸性，K = 3X 10_" (250C )，可被碱金属取代成盐，此盐与卤代烃反应可生成一系列N-羟基取代衍生物，在有机合成中非常重要，例如可合成β-氨基酸及其衍生物。因此琥珀酰亚胺多作为有机合成原料，可用于合成N-溴代丁二酰亚胺或N-氯代丁二酰亚胺，同时也常用于制备医药、农药的重要中间体，可作化学分析试剂或用于镀银工业。其中由于N-苯基琥珀酰亚胺对核盘菌和灰葡萄孢具有杀菌活性，在实际生活中该类化合物的合成具有重要意义。由 Bertha，Ferenc在 Journal of Chemical Research (Miniprint)，Volume 2003， Number 12, December 2003，pp· 757-758 (2)上发表的文献Studies into thesynthesis of azolopyrrolidinobenzodiazepinones and related compounds. Oxidativecyclisations, oxidative fragmentations and oxidative rearrangements in thereactions of azoIylmethy1-N-phenyl-lactams and related compounds with cerium(IV)ammonium nitrate中，提供以1_苯基-5_(2Η_吡唑-3-羰基)_吡咯烷_2_酮为原料，以乙腈作为溶剂制备N-苯基琥珀酰亚胺，但其生成另外两种副产物，并且反应时间长，产率低，溶剂有毒不环保。由 Yoshihisa Watanabe 在 J.Org. Cheml984，49，4451-4455 上发表的文献 Platinum Complex Catalyzed Reductive N-Acylation of Nitro Compounds 中，提供以硝基苯和琥珀酸为原料，以二噁烷为溶剂制备N-苯基琥珀酰亚胺，但其产率低，二噁烷有毒， 不利于回收，危害环境。由 Barton 在 J. Chem. Soc. , Perkin Trans. 1，1987，241—249 上发表的 Thechemistry of pentavalent organobismuth reagents. Part 7.The possible role ofradical mechanisms in the phenylation process for bismuth (V), and relatedlead(IV), Iodine (III)，and antimony (V) reagents 文献中，提供以丁二酰二胺和三氟乙酸四苯基铋酯为原料，以苯为溶剂制备N-苯基琥珀酰亚胺，但原料成本昂贵，反应时间长，产率低，溶剂有毒不环保。
发明内容本发明的目的是提供一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，该方法操作简单，产率高，副产物少。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案
一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，再加入C mol4-二甲氨基吡啶，在室温下进行研磨，反应45 75min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入D mL水，搅拌下加入强酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 100°C干燥后，用水重结晶，得白色晶体N-苯基琥珀酰亚胺；其中，A B C = 1 (1.1 2) 0. 1 ;D = 200A。本发明更进一步的改进在于所述强酸为盐酸、硫酸或硝酸的一种。本发明更进一步的改进在于第一步中采用薄层色谱法测定琥珀酸酐和苯胺反应终点。本发明更进一步的改进在于薄层色谱法中采用体积比为2 1的乙酸乙酯和石油醚的混合物为展开剂，采用硅胶为固定相，采用碘为显色剂。与现有技术相比，本发明具有以下优点本发明提供一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，以琥珀酸酐和苯胺作为原料制备N-苯基琥珀酰亚胺，该方法采用固相研磨法，反应操作简单，副产物少，产率达80%以上；本发明所采用的原料价格便宜，无毒环保，更以 DMAP为催化剂，催化剂用量少，反应条件温和，催化剂自身无毒、无异味，提高产物收率；采用薄层色谱法测定反应终点，以乙酸乙酯石油醚O 1)混合物为展开剂，以硅胶为固定相，以碘为显色剂，对反应生成的混合物进行持续显色，通过和纯反应物的显色状况作对比来确定该反应的反应进程。
具体实施方式
下面结合本发明较佳的具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例1第一步，在干燥的研钵中加入10. Og (0. Imol)琥珀酸酐和10. 2g(0. llmol)苯胺， 再加入0. 6g(0. 01mol)4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，在室温下进行研磨，反应75min得混合物；第二步，待第一步反应生成的混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，加入 20mL水，搅拌下加入盐酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 100°C干燥后，用水重结晶，得白色晶体14. 4g，即为N-苯基琥珀酰亚胺，产率为82. 3%。1H NMR(400MHz,⑶Cl3) (ppm) 2. 91, (d,-CH2-, 4H) ；7.21(t，3H) ；7.42(d，2H) ；IR(KBr, cm-1) :1708, (C = O) ； 1397， (CH-H) ；1193， (C-N) ；698， (Cp-H)。实施例2第一步，在干燥的研钵中加入10. Og (0. Imol)琥珀酸酐和12. Ig (0. 13mol)苯胺， 再加入0. 6g(0. 01mol)4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，在室温下进行研磨，反应65min得混合物；第二步，待第一步反应生成的混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，加入 20mL水，搅拌下加入盐酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 100°C干燥后，用水重结晶，得白色晶体14. 3g，即为N-苯基琥珀酰亚胺，产率为81. %。实施例3第一步，在干燥的研钵中加入10. Og (0. Imol)琥珀酸酐和14. Og (0. 15mol)苯胺， 再加入0. 6g(0. 01mol)4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，在室温下进行研磨，反应55min得混合物；
第二步，待第一步反应生成的混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，加入 20mL水，搅拌下加入盐酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 100°C干燥后，用水重结晶，得白色晶体14. 2g，即为N-苯基琥珀酰亚胺，产率为81. 2%。实施例4第一步，在干燥的研钵中加入10. Og(0. Imol)琥珀酸酐和18. 6g(0. 2mol)苯胺，再加入0. 6g(0. 01mol)4- 二甲氨基吡啶(DMAP)，在室温下进行研磨，反应45min得混合物；第二步，待第一步反应生成的混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，加入 20mL水，搅拌下加入盐酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 100°C干燥后，用水重结晶，得白色晶体14. Ig,即为N-苯基琥珀酰亚胺，产率为80. 6%。本发明一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，在这个固相研磨合成反应中，采用薄层色谱法测定反应终点，以乙酸乙酯石油醚=2:1(体积比)混合物为展开剂，以硅胶为固定相，以碘为显色剂，对反应生成的混合物进行持续显色，通过和纯反应物的显色状况作对比来确定该反应的反应进程。本发明方法中，第一步反应在室温下进行，研磨时间为 45 75min，这样可以保证反应进行充分，如果研磨时间超过此范围，产率会下降，这是因为反应时间过长导致产物N-苯基琥珀酰亚胺的分解而影响产率。本发明一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，采用的盐酸溶液也可以用硫酸或者硝酸等强酸替换。
权利要求
1.一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入A mol琥珀酸酐和B mol苯胺，再加入C mol4-二甲氨基吡啶，在室温下进行研磨，反应45 75min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入 D mL水，搅拌下加入强酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 100°C干燥后，用水重结晶，得白色晶体N-苯基琥珀酰亚胺；其中，A B C = 1 (1. 1 2) 0. 1 ;D = 200A。
2.如权利要求1所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于所述强酸为盐酸、 硫酸或硝酸的一种。
3.如权利要求1所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入0. Imol琥珀酸酐和0. Ilmol苯胺，再加入0. Olmol 4-二甲氨基吡啶，在室温下进行研磨，反应75min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入 20mL水，搅拌下加入强酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 10(TC干燥后，用水重结晶，得白色晶体即为N-苯基琥珀酰亚胺。
4.如权利要求1所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入0. Imol琥珀酸酐和0. 13mol苯胺，再加入0. Olmol 4- 二甲氨基吡啶，在室温下进行研磨，反应65min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入 20mL水，搅拌下加入强酸调节pH = 3 4;抽滤，水洗，产物于60 10(TC干燥后，用水重结晶，得白色晶体即为N-苯基琥珀酰亚胺。
5.如权利要求1所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入0. Imol琥珀酸酐和0. 15mol苯胺，再加入0. Olmol 4- 二甲氨基吡啶，在室温下进行研磨，反应55min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入 20mL水，搅拌下加入强酸调节pH = 3 4 ；抽滤，水洗，产物于60 10(TC干燥后，用水重结晶，得白色晶体即为N-苯基琥珀酰亚胺。
6.如权利要求1所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入0. Imol琥珀酸酐和0. 2mol苯胺，再加入0. Olmol 4- 二甲氨基吡啶，在室温下进行研磨，反应45min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入 20mL水，搅拌下加入强酸调节pH = 3 4;抽滤，水洗，产物于60 10(TC干燥后，用水重结晶，得白色晶体即为N-苯基琥珀酰亚胺。
7.如权利要求1至6中任一项所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，第一步中采用薄层色谱法测定琥珀酸酐和苯胺反应终点。
8.如权利要求7所述制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，其特征在于，薄层色谱法中采用体积比为2 1的乙酸乙酯和石油醚的混合物为展开剂，采用硅胶为固定相，采用碘为显色剂。
全文摘要
本发明涉及一种制备N-苯基琥珀酰亚胺的方法，包括以下步骤第一步，向干燥的研钵中加入Amol琥珀酸酐和B mol苯胺，再加入Cmol 4-二甲氨基吡啶(DMAP)，在室温下进行研磨，反应45～75min得混合物；第二步，待第一步反应所得混合物冷却至室温后，将混合物转移至烧杯中，向其中加入DmL水，搅拌下加入强酸调节pH＝3～4；抽滤，水洗，产物于60～100℃干燥后，用水重结晶，得白色晶体N-苯基琥珀酰亚胺；其中，A∶B∶C＝1∶(1.1～2)∶0.1；D＝200A。该方法操作简单，副产物少，产率达80％以上。
文档编号C07D207/404GK102229555SQ20111014080
公开日2011年11月2日 申请日期2011年5月27日 优先权日2011年5月27日
发明者元方, 刘玉婷, 尹大伟, 扬帆, 苏宝君 申请人:陕西科技大学