《N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、10申请公布号CN104086476A43申请公布日20141008CN104086476A21申请号201410225001622申请日20140526C07D209/4820060171申请人湖北新舟化工有限公司地址432405湖北省孝感市应城市长江埠发展大道华瑞工业园72发明人闵江华黄剑雄74专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人马辉孙林54发明名称N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法57摘要本发明公开了一种N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法。先将发烟浓硝酸冷却到58，滴加浓硫酸，在1015配制成混酸；在0将N甲基邻苯二甲酰亚胺与浓硫酸搅拌混合，再滴加混酸，反应34小。
2、时；用萃取剂萃取反应生成的硝化物；分层后分离上层有机相及下层硫酸母液；回收上层有机相后，得N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；下层硫酸母液通过干燥剂除水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸。本发明通过选择合适的低温处理、加酸顺序、反应原料的摩尔比和萃取剂的选择，提高收率和纯度。本发明不仅可以降低副产物的产生，而且改善了操作环境，降低了生产成本。51INTCL权利要求书1页说明书4页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书4页10申请公布号CN104086476ACN104086476A1/1页21一种N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，包括N甲。
3、基邻苯二甲酰亚胺的硝化反应，其特征在于，包括以下步骤1先将发烟浓硝酸冷却到58，按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为0513114，慢慢滴加浓硫酸，控制温度在1015，配制成混酸，备用；2冰浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与浓硫酸按照摩尔比为11838搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为11527，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应34小时；3反应完后，用萃取剂萃取反应生成的硝化物，所述萃取剂为乙酸乙酯、四氯化碳或三氯甲烷，所述萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的112倍；4萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；5回收上层有机相后，得到N甲基4硝基邻苯。
4、二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；6下层硫酸母液通过干燥剂除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸。2根据权利要求1所述的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤1中，所述浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为05091114。3根据权利要求1所述的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤2中，所述N甲基邻苯二甲酰亚胺与底酸浓硫酸、混酸的摩尔比为118221623。4根据权利要求1所述的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤3中，所述萃取剂为乙酸乙酯和三氯甲烷的混合溶液，所述乙酸乙酯与三氯甲烷的体积比为21，所述萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的12倍。
5、。5根据权利要求1所述的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤6中，所述硫酸母液浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸时，加入硝化反应邻对位定位剂，所述硝化反应邻对位定位剂的加入量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的153。6根据权利要求1所述的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，其特征在于所述硝化反应邻对位定位剂为甲酸酐或丙酸酐。7根据权利要求1所述的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，其特征在于步骤6中，所述干燥剂为变色硅胶、硫酸钙、氧化铝或无水氯化钙。权利要求书CN104086476A1/4页3N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法技术领域0001本发明涉及医药中间体的合成方法，。
6、具体地指一种N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法。背景技术0002N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺NMP是合成聚酰亚胺各类单体二酐的重要中间体。0003根据国内外文献报道，N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的合成方法主要有两种一种是用邻苯二甲酰亚胺钾盐和碘甲烷的烷基化反应制备，或用邻苯二甲酰亚胺的钾盐二酰亚胺和对甲苯磺酸甲酯发生烷基化反应；另一种方法是基于苯酐和甲胺的开环反应，再通过邻苯二甲酰亚胺的闭环反应，最后将N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到。0004其中，N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺是比较关键的步骤。现有方法中，是以乙酸酐为催化剂，先将N甲基邻苯二甲酰亚胺与浓硫酸混合。
7、，再将反应液降温至20加入发烟浓硝酸，然后升温至5560反应6小时，最后萃取得到。这种方法因采用冰水使浓硫酸降温，会析出N甲基3硝基邻苯二甲酰亚胺而放热，导致收率较低，为80左右。而且，在操作中会产生大量二氧化氮黄烟及大量稀硫酸废水的问题，操作环境差，对眼睛皮肤有强烈刺激性，酸液处理量大，需要中和后才能排放，生产成本高。发明内容0005本发明的目的就是要克服现有技术所存在的不足，提供一种低成本的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法。0006为实现上述目的，本发明所设计的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，包括N甲基邻苯二甲酰亚胺的硝化反应，具体包括以下步骤00071先将发烟浓硝酸冷却到58，。
8、按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为0513114，慢慢滴加浓硫酸，控制温度在1015，配制成混酸，备用；00082冰浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与浓硫酸按照摩尔比为11838搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为11527，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应34小时；00093反应完后，用萃取剂萃取反应生成的硝化物，所述萃取剂为乙酸乙酯、四氯化碳或三氯甲烷，所述萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的112倍；00104萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；00115回收上层有机相后，得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；00126下层。
9、硫酸母液通过干燥剂除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸。说明书CN104086476A2/4页40013优选地，步骤1中，所述浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为05091114。0014优选地，步骤2中，所述N甲基邻苯二甲酰亚胺与底酸浓硫酸、混酸的摩尔比为118221623。0015通过研究发现，步骤3中，使用二氯甲烷作为萃取剂，不仅分层时间长，而且会影响产品的纯度。因此，优选地，所述萃取剂为乙酸乙酯、四氯化碳或三氯甲烷。最佳地，所述萃取剂为乙酸乙酯和三氯甲烷的混合溶液，所述乙酸乙酯与三氯甲烷的体积比为21，所述萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的12倍。0016进一步地，本发明步骤。
10、6中，所述硫酸母液浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸时，加入硝化反应邻对位定位剂，所述硝化反应邻对位定位剂的加入量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的153。通过研究发现，使用通过研究发现，使用乙酸酐作为硝化反应邻对位定位剂，不仅反应时间较长需4小时以上，而且反应所得的N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率较低。因此，优选地，所述硝化反应邻对位定位剂为甲酸酐或丙酸酐。所述干燥剂为变色硅胶、硫酸钙、氧化铝或无水氯化钙。0017本发明的有益效果在于通过选择合适的低温处理、加酸顺序、反应原料的摩尔比和萃取剂的选择，提高N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率和纯度，收率达到93以上，纯度在98以上。本发明不仅可以降低。
11、副产物N甲基3硝基邻苯二甲酰亚胺的产生，而且，在操作中不会产生挥发性刺激物，改善了操作环境。干燥剂干燥浓缩后的硫酸废酸套用于下一批硝化反应混酸中，使硫酸消耗降低，节省原料费用，同时废酸也减少了，又节省了三废处理费用，降低了生产成本。具体实施方式0018为了更好地解释本发明，以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明，但它们不对本发明构成限定。0019实施例10020N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，由N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到，具体包括以下步骤00211先将发烟浓硝酸冷却到5，按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为0511，慢慢滴加浓硫酸，控制温度在10，配制成混酸，备用；00222冰。
12、浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与浓硫酸按照摩尔比为118搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为116，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应3小时；00233反应完后，用乙酸乙酯和三氯甲烷的混合溶液萃取反应生成的硝化物，乙酸乙酯与三氯甲烷的体积比为21，萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的12倍；00244萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；00255回收上层有机相后得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；00266下层硫酸母液通过干燥剂硫酸钙除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸，配制混酸时加入甲酸酐，甲酸酐的加入量为N甲基。
13、邻苯二甲酰亚胺重量的15。说明书CN104086476A3/4页50027经检测，所得N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率为963，纯度为991。0028实施例20029N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，由N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到，具体包括以下步骤00301先将发烟浓硝酸冷却到8，按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为0914，慢慢滴加浓硫酸，控制温度在15，配制成混酸，备用；00312冰浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与底酸浓硫酸按照摩尔比为122搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为123，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应3小时；00323反应完后。
14、，用乙酸乙酯和三氯甲烷的混合溶液萃取反应生成的硝化物，乙酸乙酯与三氯甲烷的体积比为21，萃取剂重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的11倍；00334萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；00345回收上层有机相后得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；00356下层硫酸母液通过干燥剂氧化铝除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸，配制混酸时加入丙酸酐，丙酸酐的加入量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的21。0036经检测，所得N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率为958，纯度为992。0037实施例30038N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，由N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到，。
15、具体包括以下步骤00391先将发烟浓硝酸冷却到6，按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为0813，慢慢滴加浓硫酸，控制温度在12，配制成混酸，备用；00402冰浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与底酸浓硫酸按照摩尔比为12搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为121，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应3小时；00413反应完后，用乙酸乙酯和三氯甲烷的混合溶液萃取反应生成的硝化物，乙酸乙酯和三氯甲烷的体积比为21，萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的11倍；00424萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；00435回收上层有机相后得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺。
16、，离心过滤，干燥得成品；00446下层硫酸母液通过干燥剂无水氯化钙除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸，配制混酸时加入丙酸酐，丙酸酐的加入量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的18。0045经检测，所得N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率为966，纯度为993。0046实施例40047N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，由N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到，具体包括以下步骤00481先将发烟浓硝酸冷却到7，按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为1314，慢说明书CN104086476A4/4页6慢滴加浓硫酸，控制温度在13，配制成混酸，备用；00492冰浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与底酸。
17、浓硫酸按照摩尔比为138搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为127，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应3小时；00503反应完后，用乙酸乙酯和三氯甲烷的混合溶液萃取反应生成的硝化物，乙酸乙酯和三氯甲烷的体积比为21，萃取剂的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的11倍；00514萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；00525回收上层有机相后得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；00536下层硫酸母液通过干燥剂变色硅胶除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸，配制混酸时加入甲酸酐，甲酸酐的加入量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的28。0054经检。
18、测，所得N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率为942，纯度为988。0055实施例50056N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的制备方法，由N甲基邻苯二甲酰亚胺经硝化反应得到，具体包括以下步骤00571先将发烟浓硝酸冷却到5，按照浓硫酸与发烟浓硝酸的摩尔比为1213，慢慢滴加浓硫酸，控制温度在10，配制成混酸，备用；00582冰浴控制温度在0，将N甲基邻苯二甲酰亚胺与底酸浓硫酸按照摩尔比为131搅拌混合，再按照N甲基邻苯二甲酰亚胺与混酸的摩尔比为1225，向混合溶液中滴加配制好的混酸，滴加05小时后，反应4小时；00593反应完后，用乙酸乙酯的混合溶液萃取反应生成的硝化物，乙酸乙酯的重量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的11倍；00604萃取后分层，分离上层有机相及下层硫酸母液；00615回收上层有机相后得到N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺，离心过滤，干燥得成品；00626下层硫酸母液通过干燥剂变色硅胶除去水，并浓缩后套用于下一批硝化反应用于配制混酸，配制混酸时加入甲酸酐，甲酸酐的加入量为N甲基邻苯二甲酰亚胺重量的25。0063经检测，所得N甲基4硝基邻苯二甲酰亚胺的收率为907，纯度为956。说明书CN104086476A。