N－甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝的製作方法
2023-11-11 16:27:12 1
專利名稱：N－甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及N-甲基鄰苯二甲醯亞胺製備方法。
背景技術：
N-甲基鄰苯二甲醯亞胺英文名N-Methyl-o-phthalimide，簡稱NMP，NMP是一種重要的化工原料，由於它含有(N-甲基)上的H非常活潑並含有芳烴結構，可以用作合成藥物，染料及殺蟲劑的中間體。近年來，NMP應用於合成化學發光免疫分析試劑，將有潛在的應用前景，因此，該化合物的合成方法研究顯得日益重要。
關於NMP的合成，國內外文獻報導，合成方法主要有A，B而大類。A類是用鄰苯二甲醯亞胺在無水乙醇與氫氧化鉀反應製成鉀鹽，鉀鹽和硫酸二甲酯在丙酮或乙腈溶劑中進行烷基化反應製備。
(1)、反應式如下 (2)、其製備工藝過程是將原料鄰苯二甲醯亞胺、氫氧化鉀、無水乙醇加入反應釜中，進行回流攪拌反應2-3小時冷卻，放入抽濾桶中，抽去含有水乙醇，然後用丙酮反覆抽洗未反應完原料，亞胺鉀鹽加入到甲基化反應釜中，再加入溶劑丙酮及硫酸二甲酯進行回流甲基化反應，然後進行分餾出丙酮和未反應完的硫酸二甲酯，冷卻放入結晶槽中結晶，晶體經過離心機甩幹，用少量丙酮漂洗，得到的粗NMP要在丙酮溶劑中重結晶。
該NMP合成工藝流程長，溶劑回收工作量大，硫酸二甲酯原料是劇毒，操作設施密封，產品純度低，收得率低。
B類是用苯酐在甲苯溶劑下，加入40％甲胺水溶液反應回流帶水，(1)反應式如下 (2)、其製備工藝過程是將原料苯酐、40％甲胺水溶液、甲苯溶劑加入反應釜中，進行甲苯回流帶水反應，經反覆帶水分餾至終點時再分餾去除甲苯，放入結晶槽中析出晶體，晶體抽乾溶劑用丙酮漂洗去除甲苯，然後晶體放入重結晶釜中用丙酮進行重結晶。
該NMP合成工藝有副反應，生成副產品，鄰苯二甲酸，N-甲基鄰苯甲醯胺甲酸，經帶水逐步閉環反應，反應時間長。甲苯是有毒原料，操作，機修，環境汙染大。而且結晶體中甲苯較難清洗，有廢水處理，所以產品純度不高，收得率85％。
發明內容
本發明的目的是提供一種新的N-甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝，需要解決的技術問題是簡化製備工藝流程、提高反應速度、提高收得率和產品的純度、消除環境汙染。本發明的技術方案是用苯酐為原料，在無溶劑有惰性氣體的條件下，通入甲胺氣體反應，反應結束後滴加入水溶性溶劑，析出N-甲基鄰苯二甲醯亞胺晶體，甩幹過濾即得成品。
(1)、反應式為
(2)、反應中苯酐、甲胺的配比為99％苯酐∶99.9％甲胺＝1∶1.05-1∶1.3，水溶性溶劑可以是水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、甲基乙酮、二氧六環、二甲基甲醯胺中的一種，惰性氣體可以是氮氣、氦氣等，NMP產品在水溶性溶劑溶解度為3％-50％。
(3)、具體製備方法為在反應容器中投入苯酐，在惰性氣體保護下控制溫度在130度-300度，攪拌通入甲胺氣體，反應1-4個小時，將反應混合液加入到水溶性溶劑中，析出白色晶體，過濾，乾燥得成品。
本發明的有益效果是本發明採用脂肪胺直接一步合成法，革除了以劇毒硫酸二甲酯為原料的合成工藝，降低了生產成本，縮短了製備工藝的流程，改善了環境質量，廢水得到很好的處理，提高了產品純度。實施該技術後的明顯效果是原材料反應完全，反應速度快，無副反應及無環境汙染，NMP純度高達99.5％，收得率高達96％，生產勞動率高，成本低，本發明反應體系與舊工藝技術對比如下本發明反應體系與舊工藝技術對比表
具體實施例方式
實施例1在250ml四口玻璃反應瓶中投入200克苯酐，在氦氣保護下加熱140±10℃，通入甲胺氣體46克，反應4小時，趁熱滴加入有500克二氧六環溶劑的容器中析出晶體，過濾，乾燥，得到白色晶體206.7克，產率達到95％，純度達到99.4％。
實施例2在500ml四口玻璃反應瓶中投入400克苯酐在氮氣保護下加熱，180±10℃，攪拌通入90克甲胺氣體反應2.5小時，趁熱滴加入有900克二甲基二甲醯胺溶劑的容器中析出白色晶體，過濾，乾燥，得到白色晶體413克，產率達到95％，純度達到99.6％。
實施例3在1000ml四口玻璃反應瓶中投入800克苯酐在氮氣保護下加熱，220±10℃，攪拌通入180克甲胺氣體反應2小時，趁熱滴加入有1800克乙醇溶劑的容器中析出白色晶體，過濾，乾燥得到白色晶體844克，產率達到97％，純度達到99.7％。
實施例4在250ml四口玻璃反應瓶中投入200克苯酐，在氮氣保護下加熱260±10℃，通入甲胺氣體51克，反應1.5小時，趁熱滴加入有500克丙醇溶劑的容器中析出晶體，過濾，乾燥，得到白色晶體205克，產率達到94.8％，純度達到99.5％。
實施例5在1000ml四口玻璃反應瓶中投入400克苯酐在氦氣保護下加熱，290±10℃，攪拌通入92克甲胺氣體反應1小時，趁熱滴加入有950克甲基乙酮溶劑的容器中析出白色晶體，過濾，乾燥得到白色晶體411克，產率達到95％，純度達到99.4％。
本發明綜合了產品物化特性，篩選出的優良溶劑能溶解50％的物料，在18℃溶解度只有3％，使反應結晶收率平均達到96％，提高了生產的效能。經上海市化工產品質量監督檢測中心精細化工站按Q/IAPK1-2004檢測，結果如下
權利要求
1.N-甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝，其特徵是用苯酐為原料，在無溶劑有惰性氣體的條件下，通入甲胺氣體反應，反應結束後滴加入水溶性溶劑，析出N-甲基鄰苯二甲醯亞胺晶體，甩幹過濾即得成品。
2.根據權利要求1所述的N-甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝，其特徵是苯酐、甲胺的配比為99％苯酐∶99.9％甲胺＝1∶1.05-1∶1.3。
3.根據權利要求1所述的N-甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝，其特徵是水溶性溶劑可以是水、甲醇、乙醇、丙醇、丙酮、甲基乙酮、二氧六環、二甲基甲醯胺中的一種。
4.根據權利要求1所述的N-甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝，其特徵是苯酐與甲胺反應溫度控制在130度-300度，反應時間為1-4小時。
全文摘要
本發明涉及N－甲基鄰苯二甲醯亞胺製備方法。解決現有的N－甲基鄰苯二甲醯亞胺製備方法存在的工藝流程複雜、溶劑回收工作量大、汙染環境、產品純度低、收得率低等缺陷。N－甲基鄰苯二甲醯亞胺的製備工藝，其特徵是用苯酐為原料，在無溶劑有惰性氣體的條件下，通入甲胺氣體反應，反應結束後滴加入水溶性溶劑，析出N－甲基鄰苯二甲醯亞胺晶體，甩幹過濾即得成品。所得的N－甲基鄰苯二甲醯亞胺合成藥物，染料及殺蟲劑的中間體及應用於合成化學發光免疫分析試劑。
文檔編號C07D209/48GK1733726SQ20041005374
公開日2006年2月15日 申請日期2004年8月13日 優先權日2004年8月13日
發明者瞿淵義 申請人:諸亞明, 瞿淵義