[发明专利]N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物的制备方法，属于具有邻苯酰亚胺结构的化合物技术领域。

背景技术

N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物是一类重要的化工中间体，如N-甲基邻苯二甲酰亚胺可用于药物合成、农药和化学发光免疫分析试剂等[Neumann H, Struebing D,Lalk M,et.al. Synthesis and antimicrobial activity of N-analogous corollasporines [J]. Org. Biomol. Chem. 2006, 4(7):1365-1375]。N-甲基-4-氨基邻苯二甲酰亚胺是合成异鲁米诺衍生物的重要中间体[Schroeder H R, Yeager F M. Chemiluminesc- ence yields and detection limits of some isoluminol derivatives in various oxidation systems[J]. Anal. Chem. 1978, 50(8):1114. Patent, US4302616]，其分子中有伯氨基和叔胺基，对氢键作用敏感，也可用于胶束、生物膜等两亲性体系[Saroja G,Samanta A. Photophysical Studies on a Fluorescent Probe Labelled Fatty Acid : Chain Folding in a Micellar Environment[J] . J Chem Soc Faraday Tran. 1996, 92(15) :2697-2701]的研究。N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺和N-甲基-4-氯邻苯二甲酰亚胺是合成聚酰亚胺二酐单体的重要中间体[Ding M X. Isomeric polyimides [J]. Prog Polym Sci. 2007, 32: 623–668.]。N-甲基-3-硝基邻苯二甲酰亚胺是合成新型异构化聚酰亚胺单体的重要中间体。

目前合成N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物的方法有以下几类。（1）、以邻苯二甲酸酐类化合物与气态胺高压下反应制备N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物。如N-甲基邻苯二甲酰亚胺由苯酐和甲胺气体高压反应制备。由于甲胺气腐蚀性强，需要特殊的加压反应装置，同时，碱性甲胺尾气需要吸收处理。（2）、以邻苯二甲酸酐类化合物与胺类水溶液，甲苯或苯做溶剂在连续分水处理下制备N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物，再经过分液、萃取、脱溶剂后重结晶得到高纯度产品[郑 凯, 姚 成. N-甲基-4-硝基-邻苯二甲酰亚胺合成新工艺[J]. 石油化工2004 33(2):145-148]。此方法副产物取代邻苯二甲酸较多，使N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物含量低。同时萃取和重结晶步骤繁复，不适宜工业化生产。（3）、邻苯二甲酰亚胺类化合物的N-烷基化[匡永清，孙晓丽，何炜等. 6-[N-(4-氨基丁基)-N-乙基]氨基-2，3-二氢-1，4-酞嗪二酮的合成[J]. 第四军医大学学报. 2002, 23(11): 1037-1039. CN200810041351]。此方法所用烷基化试剂包括硫酸二甲酯，碳酸二甲酯，碘甲烷等。其中硫酸二甲酯价格低廉，毒性偏大。碘甲烷和碳酸二甲酯成本高昂。同时反应底物邻苯二甲酰亚胺类化合物需以邻苯二酐类化合物为原料制备。（4）、N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物经芳环亲电取代反应制备N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物。如N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺的主要制备方法是：邻苯二甲酰亚胺在高温下经混酸硝化反应2小时[Frank J. W Paul E D; Nitration of N-Alkylphthalimides. Am. Chem. Soc. 1978 43(8): 1608-1610]，水中重结晶得到主要产物N-甲基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺。

伯胺与邻苯二甲酸酐类化合物的反应历程分两步，第一步为羰基亲核取代反应生成邻苯酰胺甲酸，第二步为分子内亲核取代反应生成酰亚胺环。邻苯二甲酸酐类化合物可以和众多亲核试剂反应，如氢氧根、胺、醇等。所以设计反应体系需抑制副反应发生，以提高产率简化后处理过程。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一类选取来源广泛的邻苯二甲酸酐化合物为反应原料，选用低污染的单烷基胺水溶液为亚胺化试剂，选取低级羧酸为溶剂，常压反应制备N-烷基邻苯二甲酰亚胺化合物的方法。该方法工艺简单，成本低廉，原料广泛，无需重结晶纯度达到99%以上，收率最高可达到83.0%。