CN101654415A - 双膦酸选择性催化制备羟基乙酰胺的方法 - Google Patents
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Abstract
双膦酸选择性催化制备羟基乙酰胺的方法，属于化学合成技术领域。本发明方法以亚甲基二膦酸为催化剂，室温下无溶剂选择性催化羟基胺类化合物和乙酸酐反应生成羟基乙酰胺。本发明使用的羟基乙酰胺制备方法条件温和，操作简便，反应在室温进行，反应时间短，无需反应溶剂，催化剂易分离，反应选择性高，产品收率高，是一种有益于环境保护的绿色生产方法，易实现产品的工业化生产。
Description
技术领域
双膦酸选择性催化制备羟基乙酰胺的方法，是一种制备羟基乙酰胺的新方法，涉及以亚甲基二膦酸为选择性催化剂，室温下无溶剂催化羟基胺类化合物和乙酸酐反应生成羟基乙酰胺，催化剂易分离，羟基乙酰胺是化学工业常用原料、原料药和医药中间体。属于化学合成技术领域。
背景技术
胺类化合物的酰胺化反应是工业上最常见的化学反应之一，胺类化合物乙酰化一般以乙酸酐为酰化剂，酰胺化反应较易进行，当胺类化合物中含有羟基时，胺基和羟基均能与乙酸酐反应，反应缺乏选择性，为制备羟基乙酰胺，必须对乙酰化产物进行水解反应。选择合适的催化剂，对羟基胺类化合物进行选择性反应，即乙酰化只发生在胺基上，羟基不发生任何反应，通过一步反应就获得产物，这是当前化学工作者面临的重要课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种羟基乙酰胺的制备方法，以羟基胺、乙酸酐为反应原料、亚甲基二膦酸为催化剂，室温下无溶剂制备羟基乙酰胺，化学选择性高，催化剂易分离。
本发明的技术方案：
反应路线：
一种羟基乙酰胺的制备方法，以亚甲基二膦酸为催化剂，以乙酸酐为酰化剂，在室温无溶剂条件下实现羟基胺类化合物的酰胺化反应；催化剂用量：亚甲基二膦酸摩尔分数为羟基胺类化合物的0.1％-12％，投料比：乙酸酐∶羟基胺摩尔比为1∶1，反应温度为室温，反应时间为1-5小时，无需任何反应溶剂。
羟基胺类化合物选用对羟基苯胺、邻羟基苯胺、2-羟基乙胺、3-羟基丙胺、2-羟基丙胺、1-羟基-2-丙胺、4-羟基丁胺、3-羟基丁胺、2-羟基丁胺、4-羟基-2-丁胺、3-羟基-2-丁胺、1-羟基-2-丁胺或2-羟甲基-2-丙胺。
优选的催化剂用量：亚甲基二膦酸摩尔分数为羟基胺类化合物的0.5％-2％。
优选的反应时间为1-2小时。
产物纯度以高效液相色谱法测定。测定方法：分析柱为C18柱，柱温25℃，检测器为紫外检测器、折光示差检测器，流动相为甲醇∶水(V/V)＝80∶20，流速为1mL/min。
本发明的有益效果：
(1)使用本发明方法制备羟基乙酰胺产品纯度、收率高，分别大于96％和96.5％。
(2)反应在室温进行、无需反应溶剂，节约能源和反应原材料，成本低，适合工业化大生产。
(3)采用一步法选择性制备羟基乙酰胺，去除了水解工艺，操作简便，与传统工艺相比，减少了对环境的污染。
具体实施方式
实施例1
250mL三口烧瓶中加入对羟基苯胺109.1克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时。加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物对羟基乙酰苯胺145.8克，纯度96％，收率96.5％。
实施例2
250mL三口烧瓶中加入邻羟基苯胺109.1克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸3.52克(0.02mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物邻羟基乙酰苯胺146.5克，纯度96.5％，收率97％。
实施例3
250mL三口烧瓶中加入2-羟基乙胺65克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应2小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物2-羟基乙酰乙胺103.8克，纯度97.5％，收率97％。
实施例4
250mL三口烧瓶中加入3-羟基丙胺75克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物3-羟基乙酰丙胺114克，纯度96％，收率97.5％。
实施例5
250mL三口烧瓶中加入2-羟基丙胺75克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物2-羟基乙酰丙胺114克，纯度96.8％，收率97.5％。
实施例6
250mL三口烧瓶中加入1-羟基-2-丙胺75克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物1-羟基-2-乙酰丙胺114.7克，纯度97.8％，收率98％。
实施例7
250mL三口烧瓶中加入4-羟基丁胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物4-羟基乙酰丁胺127克，纯度97.1％，收率97％。
实施例8
250mL三口烧瓶中加入3-羟基丁胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物3-羟基乙酰丁胺127.6克，纯度96.9％，收率97.4％。
实施例9
250mL三口烧瓶中加入2-羟基丁胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物2-羟基乙酰丁胺128克，纯度97％，收率97.7％。
实施例10
250mL三口烧瓶中加入4-羟基-2-丁胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物4-羟基-2-乙酰丁胺127.2克，纯度97.2％，收率97.1％。
实施例11
250mL三口烧瓶中加入3-羟基-2-丁胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物3-羟基-2-乙酰丁胺126.7克，纯度97.6％，收率96.7％。
实施例12
250mL三口烧瓶中加入1-羟基-2-丁胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物1-羟基-2-乙酰丁胺127.6克，纯度98.1％，收率97.4％。
实施例13
250mL三口烧瓶中加入2-羟甲基-2-丙胺89克(1mol)、乙酸酐94.3mL(1mol)、亚甲基二膦酸0.88克(0.005mol)，室温搅拌反应1小时，加水100mL和加二氯甲烷250mL萃取，分离有机相。有机相用无水硫酸钠干燥，蒸去溶剂，得产物2-羟甲基-2-乙酰丙胺128.1克，纯度97.8％，收率97.8％。
Claims (4)
1、一种羟基乙酰胺的制备方法，其特征是以亚甲基二膦酸为选择性催化剂，以乙酸酐为酰化剂，在室温无溶剂条件下实现羟基胺类化合物的选择性酰胺化反应；催化剂用量：亚甲基二膦酸摩尔分数为羟基胺类化合物的0.1％-12％，投料比：乙酸酐∶羟基胺摩尔比为1∶1，反应温度为室温，反应时间为1-5小时，无需任何反应溶剂。
2、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是羟基胺类化合物选用对羟基苯胺、邻羟基苯胺、2-羟基乙胺、3-羟基丙胺、2-羟基丙胺、1-羟基-2-丙胺、4-羟基丁胺、3-羟基丁胺、2-羟基丁胺、4-羟基-2-丁胺、3-羟基-2-丁胺、1-羟基-2-丁胺或2-羟甲基-2-丙胺。
3、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是催化剂用量：亚甲基二膦酸摩尔分数为羟基胺类化合物的0.5％-2％。
4、根据权利要求1所述的制备方法，其特征是反应时间为1-2小时。
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