CN107311893B - 热敏增感剂n-对甲苯磺酰-n’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法 - Google Patents

热敏增感剂n-对甲苯磺酰-n’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种热敏增感剂N‑对甲苯磺酰‑N’‑(3‑对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法,该方法采用间氨基苯酚先与对甲苯磺酰异氰酸酯反应生成N‑[(3‑羟基苯基)氨基甲酰基]‑4‑甲基苯磺酰胺,反应不经处理直接与对甲苯磺酰氯反应即可制得N‑对甲苯磺酰‑N’‑(3‑对甲苯磺酰氧基苯基)脲,产品收率高达98%以上。

Description

热敏增感剂N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的 合成方法
技术领域
本发明属于热敏增感剂的合成领域,具体涉及一种热敏增感剂N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法。
背景技术
化合物N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲是热敏记录纸用的一种新型热敏增感剂,除能提高记录纸对热、压的敏感性外,还赋予记录图像很高的光密度和清晰度,能够提高热敏记录纸的灵敏度、热稳定性、感度、发光度等性能。
世界专利WO2000035679和日本专利JP2010131763公开了一种热敏记录材料,并公开了N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的制备方法,两篇专利都是先用间氨基苯酚与对甲苯磺酰氯反应,分离制得3-氨基苯基4-甲基苯磺酸酯后,再与对甲苯磺酰异氰酸酯反应制得N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲,该合成方法操作繁琐,总收率较低。
发明内容
本发明的目的是针对前述专利中需进行两步后处理的繁琐步骤,及总收率较低的缺点,提供一种反应条件更加温和、操作更加简便、产率更高、更适合工业化生产的热敏增感剂N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法。
本发明的技术方案如下:
一种热敏增感剂N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法,包括以下步骤:
(1)以间氨基苯酚和对甲苯磺酰异氰酸酯为原料,搅拌反应得中间物料;
(2)向步骤(1)得到的中间物料加入水和氢氧化钠水溶液,然后加入对甲苯磺酰氯,反应完全后,经后处理得如式(Ⅱ)所示的N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲。
步骤(1)的合成路线如下:
步骤(2)的合成路线如下:
步骤(1)中,间氨基苯酚和对甲苯磺酰异氰酸酯的投料摩尔比为0.9~1.3:1。
步骤(1)中,反应在溶剂中进行,溶剂为乙腈或四氢呋喃,每mol对甲苯磺酰异氰酸酯加入0.8~1.5L溶剂。
步骤(1)中,反应温度为15~40℃,反应时间为8~16h。
优选地,步骤(1)中反应结束后无需进行后处理,得到中间物料后可直接进行下步反应,中间物料的主要成分为N-[(3-羟基苯基)氨基甲酰基]-4-甲基苯磺酰胺。
步骤(2)中,对甲苯磺酰氯与步骤(1)中对甲苯磺酰异氰酸酯的摩尔比为0.9~1.3:1。
步骤(2)中,氢氧化钠水溶液的质量分数为30~60%。
以有效成分计,氢氧化钠与步骤(1)中对甲苯磺酰异氰酸酯的摩尔比为1~1.4:1。
步骤(2)中,反应温度为40~90℃,反应时间为0.5~5小时。
优选地,所述后处理为反应完全后,经降温后用酸中和,此时有固体析出,过滤后干燥,即得产品N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲。
与现有技术比,本发明方法采用间氨基苯酚先与对甲苯磺酰异氰酸酯反应生成N-[(3-羟基苯基)氨基甲酰基]-4-甲基苯磺酰胺,反应不经处理直接与对甲苯磺酰氯反应即可制得N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲,产品收率高达98%以上。本发明反应条件更加温和、操作更加简便、产率更高、更适合工业化生产。
具体实施方式
实施例1
将间氨基苯酚(10.3g,0.0945mol)和对甲苯磺酰异氰酸酯(20.45g,0.104mol)依次加入乙腈(90mL)中,室温搅拌过夜,然后加入50mL水和(10.7g,0.126mol)47%氢氧化钠水溶液,然后再加入对甲苯磺酰氯(19.86g,0.104mol),加毕,40℃反应2小时,降至室温,盐酸中和析出白色固体,过滤,水洗,干燥得42.6g白色固体N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲,收率98%,熔点为156~159℃。
产物N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的表征结果如下:
1H NMR(500MHz,DMSO-d6)δ=10.81(s,1H),9.13(s,1H),7.82-7.84(d,2H),7.70-7.71(d,2H),7.42-7.44(d,4H),7.17-7.25(m,3H),6.57-6.59(d,1H),2.40(s,6H)ppm.ESI-MS:(m/z,%)=461[M+H]+
实施例2
将间氨基苯酚(9.32g,0.0855mol)和对甲苯磺酰异氰酸酯(20.45g,0.104mol)依次加入乙腈(100mL)中,40℃下搅拌4h,然后加入50mL水和(15.7g,0.196mol)50%氢氧化钠水溶液,然后再加入对甲苯磺酰氯(15.89g,0.0832mol),加毕,60℃反应4.5小时,降至室温,盐酸中和析出白色固体,过滤,水洗,干燥得白色固体N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲,收率97%,熔点为155~158℃。
实施例3
将间氨基苯酚(13.60g,0.125mol)和对甲苯磺酰异氰酸酯(20.45g,0.104mol)依次加入乙腈(150mL)中,室温搅拌过夜,然后加入50mL水和(12.19g,0.0914mol)30%氢氧化钠水溶液,然后再加入对甲苯磺酰氯(23.30g,0.122mol),加毕,90℃反应1小时,降至室温,盐酸中和析出白色固体,过滤,水洗,干燥得白色固体N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲,收率98%,熔点为154~158℃。
对比例
将间氨基苯酚(81.75g,0.75mol)加入(77.4g,0.91mol)47%氢氧化钠水溶液和44.3g水中,加热至65℃后,滴加对甲苯磺酰氯(143.7g,0.754mol),3小时滴加完毕,过滤,水洗至中性,干燥得101.4g 3-氨基苯基4-甲基苯磺酸酯,收率51.4%。
室温下将3-氨基苯基4-甲基苯磺酸酯(4.6g,0.017mol)加入10g N,N-二甲基甲酰胺中,然后加入对甲苯磺酰异氰酸酯(4.14g,0.021mol),室温搅拌3小时后,补加对甲苯磺酰异氰酸酯(0.65g,0.0033mol),室温继续搅拌反应1小时,然后加入水和甲醇析出固体,过滤,干燥得N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲,熔点为155~159℃。

Claims (8)

1.一种热敏增感剂N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲的合成方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以间氨基苯酚和对甲苯磺酰异氰酸酯为原料,搅拌反应得中间物料;
(2)向步骤(1)得到的中间物料加入水和氢氧化钠水溶液,然后加入对甲苯磺酰氯,反应完全后,经后处理得N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲。
2.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,间氨基苯酚和对甲苯磺酰异氰酸酯的投料摩尔比为0.9~1.3:1。
3.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,反应在溶剂中进行,溶剂为乙腈或四氢呋喃,每mol对甲苯磺酰异氰酸酯加入0.8~1.5L溶剂。
4.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤(1)中,反应温度为15~40℃,反应时间为8~16h。
5.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,对甲苯磺酰氯与步骤(1)中对甲苯磺酰异氰酸酯的摩尔比为0.9~1.3:1。
6.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,以有效成分计,氢氧化钠与步骤(1)中对甲苯磺酰异氰酸酯的摩尔比为1~1.4:1。
7.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,步骤(2)中,反应温度为40~90℃,反应时间为0.5~5小时。
8.根据权利要求1所述的合成方法,其特征在于,所述后处理为反应完全后,经降温后用酸中和,此时有固体析出,过滤后干燥,即得产品N-对甲苯磺酰-N’-(3-对甲苯磺酰氧基苯基)脲。
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