CN102898345A - 一种n-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺的制备方法,首先以2,4,6-三氯苯胺、马来酸酐为原料,在丙酮溶剂中进行酰胺化反应,得到的中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸;然后向中间体的二甲苯溶剂中加入催化剂对甲苯磺酸、阻聚剂对羟基苯甲醚进行环化脱水,经后处理获得目标产物,纯度大于97%(HPLC),总收率93%-94%。与现有技术相比较,本发明在常温下进行酰胺化反应,操作安全简单,收率高;环化脱水得到的目标产物收率高,副反应少,产品质量稳定,适于工业化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺的制备方法。
背景技术
N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺属马来酰亚胺类化合物,在高分子材料中作耐热改性剂,在橡胶工业中作为硫化交联剂,在海洋工程方面主要用作水下防污剂,在医药方面用作提取剂、杀菌剂,此外还可用作其他领域的防腐剂、染料、杀虫剂、除草剂等。其结构式如下:
现有技术报道了用乙酸乙酯为溶剂,乙酸酐为脱水剂,无水乙酸钠为催化剂,对苯二酚为阻聚剂,两步法制备得到N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺【张颖朦、李小萱,精细石油化工进展,2011,12(6):53-55】。但是由于该方法的反应过程中采用乙酸乙酯作溶剂,乙酸酐作脱水剂进行环化时,使得第二步反应消耗乙酸酐量较大,溶剂回收困难,易对环境造成污染,同时伴有2,4,6-三氯苯胺与N-苯基马来酰亚胺的碳碳双键形成迈克尔加成反应的副产物,收率仅为73.9%,因而工业化前景不理想。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺的制备方法,以克服现有技术中溶剂回收困难,收率低,副反应多的不足。
本发明的技术构思是这样的:首先以2,4,6-三氯苯胺、马来酸酐为原料,在丙酮溶剂中进行酰胺化反应,得到中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸;然后在中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸的二甲苯溶剂中,加入催化剂对甲苯磺酸、阻聚剂对羟基苯甲醚进行环化脱水反应,经后处理即获得本发明的目标产物。
所述的N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺的制备方法,具体包括以下步骤:
1)将2,4,6-三氯苯胺加入丙酮中,在5-10℃的条件下,0.5-1.0小时内滴入马来酸酐与丙酮的混合液,室温下反应2.0-2.5小时;反应液在0-5℃条件下用6N盐酸调节至pH=3,析出的淡黄色结晶经过滤,干燥得到中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸。
2)将步骤1)得到的中间体与二甲苯的溶液中加入对甲苯磺酸,对羟基苯甲醚,保持100-105℃进行回流分水,环化脱水5-7小时,然后从反应液中收集目标产物N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺。
其中,上述制备方法中,所述的2,4,6-三氯苯胺与丙酮的质量体积比为1∶3.5-4.5,g/ml,所述的马来酸酐与丙酮的质量体积比为1∶2.5-3.0,g/ml。
所述的2,4,6-三氯苯胺与马来酸酐的摩尔比为1∶1.05-1.10,mol/mol;所述的N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸与二甲苯的质量体积比为1∶3.5-4.0,g/ml;所述的N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸、对甲苯磺酸、对羟基苯甲醚的质量比为1∶0.1-0.3∶0.01-0.012,g/g/g。
所述的从反应液中收集目标产物包括如下步骤:减压蒸除二甲苯溶剂,反应液过滤得到的固相经水洗、干燥,乙醇进行重结晶后,即得到白色目标产物N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺。
本发明的反应式如下:
用本发明制备方法得到的N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺,纯度达到97%(HPLC)及以上,总收率93%-94%,熔点128-131℃。
与现有技术相比较:
本发明采用丙酮作为反应溶剂,在常温下即可进行酰胺化反应,得到中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸,操作安全简单,收率高。
本发明中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸的二甲苯溶液与催化剂对甲苯磺酸、阻聚剂对羟基苯甲醚进行环化反应,反应产物后处理得到的目标产物,环化收率高,副反应少,产品质量稳定,适于工业化生产。
具体实施方式
下面通过实施例对本发明作进一步说明,但实施例并不限制本发明的保护范围。
实施例1
1)在带有加热、冷却、磁力搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的反应瓶中分别加入98g(0.5mol)2,4,6-三氯苯胺,353ml丙酮,室温下搅拌至2,4,6-三氯苯胺全溶后,冷却到5-10℃,通过恒压滴液漏斗0.5小时内滴入51.5g(0.525mol)马来酸酐与129ml丙酮组成的混合液,升温至18-25℃,搅拌反应2小时;将反应液冷却至0-5℃,用6N盐酸调pH值至3,析出的结晶经过滤,干燥得到淡黄色中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸145.2g,收率98.6%。
2)在带有加热、冷却、磁力搅拌、温度计、回流分水装置的反应瓶中将145.2g上述中间体加到508ml二甲苯溶剂中,加入15g催化剂对甲苯磺酸和1.45g阻聚剂对羟基苯甲醚,加热升温至101℃,在回流分水的状态下反应5小时,减压蒸除二甲苯溶剂(回收再利用),反应产物过滤,得到的固相水洗,干燥后用乙醇进行重结晶,得到白色的目标产物N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺129.7g,收率95.1%,纯度98.0%(HPLC),熔点128-130℃。
实施例2
1)在带有加热、冷却、磁力搅拌、温度计、恒压滴液漏斗的反应瓶中分别加入98g(0.5mol)2,4,6-三氯苯胺,402ml丙酮,常温下搅拌至2,4,6-三氯苯胺全溶后,冷却到5-10℃,通过恒压滴液漏斗1.0小时内滴入53.9g(0.55mol)马来酸酐与161ml丙酮组成的混合液,升温至18-25℃,搅拌反应2.5小时;将反应液冷却至0-5℃,用6N盐酸调pH值至3,析出的结晶经过滤,干燥得到淡黄色中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸145.8g,收率99.0%。
2)在带有加热、冷却、磁力搅拌、温度计、回流分水装置的反应瓶中将145.8g上述中间体加到583ml二甲苯溶剂中,加入38g催化剂对甲苯磺酸和1.75g阻聚剂对羟基苯甲醚,加热升温至105℃,在回流分水的状态下反应7小时,减压蒸除二甲苯溶剂(回收再利用),反应产物过滤,得到的固相水洗,干燥后用乙醇进行重结晶,得到白色的目标产物N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺130.6g,收率94.5%,纯度97.2%(HPLC),熔点130-131℃。
需要说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围中。
Claims (7)
1.一种N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
1)将2,4,6-三氯苯胺加入丙酮中,在5-10℃的条件下,0.5-1.0小时内滴入马来酸酐与丙酮的混合液,室温下反应2.0-2.5小时;反应液在0-5℃的条件下用6N盐酸调节至pH=3,析出的淡黄色结晶经过滤,干燥得到中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸;
2)在步骤1)得到的中间体与二甲苯的溶液中加入对甲苯磺酸,对羟基苯甲醚,保持100-105℃进行回流分水,环化脱水5-7小时,然后从反应液中收集目标产物N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的2,4,6-三氯苯胺与丙酮的质量体积比为1∶3.5-4.5,g/ml。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的马来酸酐与丙酮的质量体积比为1∶2.5-3.0,g/ml。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的2,4,6-三氯苯胺与马来酸酐的摩尔比为1∶1.05-1.10,mol/mol。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸与二甲苯的质量体积比为1∶3.5-4.0,g/ml。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的中间体N-(2,4,6-三氯苯基)马来酰亚胺酸,对甲苯磺酸,对羟基苯甲醚的质量比为1∶0.1-0.3∶0.01-0.012,g/g/g。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,从反应液中收集目标产物包括如下步骤:减压蒸除二甲苯溶剂,反应液过滤得到的固相经水洗、干燥,乙醇重结晶后,即得到目标产物。
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