一種對n-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法

2023-05-26 08:32:26 3

專利名稱：一種對n-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法
技術領域：
本發明屬於有機化學的合成領域，具體是指一種對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法。
背景技術：
對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備過程中最關鍵步驟是對氨基苯甲醛的純化。現有 技術中一般採用萃取濃縮的工藝對氨基苯甲醛進行分離純化，這樣極易導致分子間的縮 聚。同時目前市售的對氨基苯甲醛自縮聚現象非常嚴重，大部分為不溶於水的黃褐色縮聚 物。用純度不高的對氨基苯甲醛製備對N-羥甲基氨基苯甲醛，不僅會導致收率過低，而且 雜質也會較多，分離純化困難。

發明內容
本發明的目的是提供一種收率較高，並且容易分離純化的對N-羥甲基氨基苯甲 醛製備方法。一種對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其步驟包括1)將摩爾份數為1份的固體Na2S和摩爾份數為3_5份的固體NaOH投入到摩爾份 數為200-300份的水中，加熱使固體全部溶解，再加入摩爾份數為6-20份升華硫，加熱至沸 騰回流反應完成後得到Na2Sx溶液。2)向含有摩爾份數為3-8份對硝基甲苯的乙醇溶液中加入催化量的N，N- 二甲基 甲醯胺，然後在加熱至回流下將Na2Sx溶液滴加到上述對硝基甲苯的乙醇溶液中，繼續保 持加熱回流反應；反應完畢後進行水蒸氣蒸餾至沉澱不再溶解，濾掉不溶物，再將澄清溶液 冷卻後析出的晶體即為對氨基苯甲醛。3)將摩爾份數為1份的對氨基苯甲醛在熱水中溶解，再向溶液中加入摩爾份數為 1-1. 5份的固體多聚甲醛，加熱至回流反應，反應完成後將析出的淡黃色針狀晶體過濾、幹 燥收集即得到對N-羥甲基氨基苯甲醛。所述Na2Sx溶液中的χ為2-6。步驟1)中的加熱溶解溫度為50_80°C。步驟1)中的加熱回流溫度為100°C，時間為20-40分鐘。步驟2)中的加熱回流溫度為80°C，反應2-6小時。步驟3)中的加熱回流溫度為100°C，反應30-60分鐘。步驟2)中的對硝基甲苯的乙醇溶液濃度為2mol/L。步驟3)中的固體多聚甲醛在10-15分鐘內分次加入。步驟2)中的隊^二甲基甲醯胺加入量為0.1-11^。N-羥甲基化合物中的羥基具有化學活性，它能與蛋白質中的游離氨基發生交聯， 提高明膠的熔點，作為明膠堅膜劑使用。N-羥甲基化合物還能發生酯交換反應，較大幅度提 高感光材料藥膜機械強度。由於對N-羥甲基氨基苯甲醛含有醛基、胺基及羥基的多個活性基團，可以發生多種類型的有機化學反應，因此它還是一種良好的醫藥中間體。本發明中製備對N-羥甲基氨基苯甲醛的方法中，使Na2Sx與對硝基甲苯溫和反應， 降低了對氨基苯甲醛的自縮聚，並且可以從溶劑中析出純的對氨基苯甲醛直接進行下一步 反應，提高了對氨基苯甲醛的產量和質量，進而提高了對N-羥甲基氨基苯甲醛的收率，使 對N-羥甲基氨基苯甲醛的分離純化也僅需結晶即可得到，粗產品即可達到工業純的要求。 而且用本發明的製備方法得到的對N-羥甲基氨基苯甲醛晶形好，容易收集保存。同時對硝 基甲苯原料也較對氨基苯甲醛更加便宜，因此也降低了生產成本。
具體實施例方式以下通過具體實施例來進一步說明本發明
實施例1將Na2S ·9Η20 (九水硫化鈉)6g即0. 025mol以及NaOH (氫氧化鈉)4g即0. Imol溶 於90mL水即5. Omol中，加熱到50°C使固體全部溶解，再加入4. 8g即0. 15mol升華硫加熱 至沸騰反應20min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為2. 33。 將13. 7g即0. Imol對硝基甲苯溶於50mL工業乙醇中，加入0. 3mL的DMF (N，N-二甲基甲醯 胺)為催化劑，加熱至80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯的乙醇溶 液中，在1.5h內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應3. 5h。反應完畢後進行水蒸氣蒸餾 3h，趁熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得到對氨 基苯甲醛為9. 9g即0. 082mol，收率為81.8%。將製備的對氨基苯甲醛9. 9g即0. 082mol溶 於400mL熱水中，在IOmin內分批加入研碎的多聚甲醛粉末2. 5g即0. 082mol，然後在100°C 回流反應30min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基苯甲醛11. 3g 即 0. 075mol，收率為 91. 3%0實施例2將Na2S ·9Η20 (九水硫化鈉)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH (氫氧化鈉)3g 即 0. 075mol 溶於135mL水即7. 5mol中，加熱到80°C使固體全部溶解，再加入6. 4g即0. 2mol升華硫加 熱至沸騰反應40min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為3. 6。 將13. 7g即0. Imol對硝基甲苯溶於50mL工業乙醇中，加入0. 5mL的DMF (N，N-二甲基甲醯 胺)為催化劑，加熱80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯的乙醇溶液 中，在1.5h內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應2h。反應完畢後進行水蒸氣蒸餾6h，趁 熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得到對氨基苯 甲醛為10. 3g即0. 085mol，收率為85. 1 %。將製備的對氨基苯甲醛10. 3g即0. 085mol溶於 400mL熱水中，在15min內分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 63g即0. 121mol，然後在100°C 回流反應60min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基苯甲醛12. Ig 即 0. 08mol，收率為 94. 3%。實施例3將Na2S ·9Η20(九水硫化鈉)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氫氧化鈉)5g 即 0. 125mol 溶於120mL水即6. 67mol中，加熱到60°C使固體全部溶解，再加入12. Og即0. 375mol升華 硫加熱至沸騰反應30min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為 4. 57。將13. 7g即0. Imol對硝基甲苯溶於50mL工業乙醇中，加入0. 5mL的DMF(N, N- 二甲基甲醯胺)為催化劑，加熱至80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯 的乙醇溶液中，在1.5h內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應6h。反應完畢後進行水蒸 氣蒸餾3h，趁熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得 到對氨基苯甲醛為10. 6g即0.088mol，收率為87.6%。將製備的對氨基苯甲醛10. 6g即 0. 088mol溶於500mL熱水中，在12min內分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 3g即0. Ilmol, 然後在100°C回流反應40min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基 苯甲醛12. 7g即0. 084mol，收率為95. 6%。實施例4
將Na2S ·9Η20(九水硫化鈉)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氫氧化鈉)5g 即 0. 125mol 溶於120mL水即6. 67mol中，加熱到60°C使固體全部溶解，再加入6. 4g即0. 2mol升華硫加 熱至沸騰反應30min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為2. 57。 將13. 7g即0. Imol對硝基甲苯溶於50mL工業乙醇中，加入0. 4mL的DMF (N，N-二甲基甲醯 胺)為催化劑，加熱至80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯的乙醇溶 液中，在2. 5h內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應3h。反應完畢後進行水蒸氣蒸餾3h， 趁熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得到對氨基 苯甲醛為10. 3g即0. 085mol，收率為85. 1 %。將製備的對氨基苯甲醛10. 3g即0. 085mol溶 於500mL熱水中，在15min內分批加入研碎的多聚甲醛粉末2. 8g即0. 093mol，然後在100°C 回流反應60min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基苯甲醛11. Sg 即 0. 078mol，收率為 91. 9% 實施例5將Na2S · 9H20 (九水硫化鈉)6g即0. 025mol以及NaOH (氫氧化鈉)4g即0. IOmol 溶於120mL水即6. 67mol中，加熱到60°C使固體全部溶解，再加入8. Og即0. 25mol升華硫加 熱至沸騰反應30min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為3. 67。 將13. 7g即0. Imol對硝基甲苯溶於50mL工業乙醇中，加入0. 5mL的DMF (N，N-二甲基甲醯 胺)為催化劑，加熱80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯的乙醇溶液 中，在Ih內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應4h。反應完畢後進行水蒸氣蒸餾3h，趁熱 過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得到對氨基苯甲 醛為10. 6g即0. 088mol，收率為87. 6%。將製備的對氨基苯甲醛10. 6g即0. 088mol溶於 500mL熱水中，在IOmin內分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 4g即0. 113mol，然後在100°C回 流反應50min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基苯甲醛12. 4g即 0. 082mol，收率為 93. 3%0實施例6將Na2S ·9Η20(九水硫化鈉)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氫氧化鈉)5g 即 0. 125mol 溶於120mL水即6. 67mol中，加熱到60°C使固體全部溶解，再加入16g即0. 5mol升華硫加 熱至沸騰反應30min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為6。將 20. 6g即0. 15mol對硝基甲苯溶於75mL工業乙醇中，加入0. 5mL的DMF(N，N-二甲基甲醯 胺)為催化劑，加熱至80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯的乙醇溶 液中，在Ih內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應4h。反應完畢後進行水蒸氣蒸餾3h，趁 熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得到對氨基苯甲醛為15. 25g即0. 126mol，收率為84. 0%。將製備的對氨基苯甲醛15. 25g即0.126mol溶 於400mL熱水中，在12min內分批加入研碎的多聚甲醛粉末3. 9g即0. 13mol，然後在100°C 回流反應50min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基苯甲醛18. Ig 即 0. 12mol，收率為 95. 2%。實施例7將Na2S ·9Η20(九水硫化鈉)6g 即 0. 025mol 以及 NaOH(氫氧化鈉)5g 即 0. 125mol 溶於120mL水即6. 67mol中，加熱到60°C使固體全部溶解，再加入4. 8g即0. 15mol升華硫 加熱至沸騰反應30min，製備成Na2Sx (多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為2。 將10. 3g即0. 075mol對硝基甲苯溶於40mL工業乙醇中，加入0. ImL的DMF (N，N-二甲基甲 醯胺)為催化劑，加熱至80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯的乙醇 溶液中，在Ih內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應4h。反應完畢後進行水蒸氣蒸餾3h， 趁熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後得到對氨基 苯甲醛為7. 38g即0. 061mol，收率為81.3%。將製備的對氨基苯甲醛7. 38g即0. 06Imol溶 於300mL熱水中，在IOmin內分批加入研碎的多聚甲醛粉末2. 7g即0. 09mol，然後在100°C 回流反應30min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基苯甲醛8. 3g 即 0. 055mol，收率為 90. 2% 0實施例8將Na2S · 9H20 (九水硫化鈉)6g即0. 025mol以及NaOH(氫氧化鈉)4g即0. Imol 溶於90mL水即5. Omol中，加熱到50°C使固體全部溶解，再加入4. 8g即0. 15mol升華硫 加熱至沸騰反應20min，製備成Na2Sx(多硫化鈉)溶液，其中根據元素守恆可以算出X為 2. 33。將27. 4g即0. 2mol對硝基甲苯溶於IOOmL工業乙醇中，加入1. OmL的DMF(N，N- 二 甲基甲醯胺)為催化劑，加熱至80°C回流後，再將上述製備的Na2Sx溶液滴加到對硝基甲苯 的乙醇溶液中，在1.5h內滴加完畢。滴加完畢後繼續回流反應3. 5h。反應完畢後進行水 蒸氣蒸餾3h，趁熱過濾掉不溶物，將澄清溶液冷卻後，析出晶體對氨基苯甲醛，抽濾，陰乾後 得到對氨基苯甲醛為18. 6g即0. 154mol，收率為76. 8%。將製備的對氨基苯甲醛18. 6g即 0. 154mol溶於500mL熱水中，在15min內分批加入研碎的多聚甲醛粉末6. 9g即0. 23mol, 然後在100°C回流反應60min後，析出淡黃色針狀晶體，抽濾並烘乾，得到對N-羥甲基氨基 苯甲醛20. 4g即0. 135mol，收率為87. 7%。
權利要求
一種對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其步驟包括1)將摩爾份數為1份的固體Na2S和摩爾份數為3-5份的固體NaOH投入到摩爾份數為200-300份的水中，加熱使固體全部溶解，再加入摩爾份數為6-20份升華硫，加熱至沸騰回流反應完成後得到Na2Sx溶液；2)向含有摩爾份數為3-8份對硝基甲苯的乙醇溶液中加入催化量的N，N-二甲基甲醯胺，然後在加熱至回流下將Na2Sx溶液滴加到上述對硝基甲苯的乙醇溶液中，繼續保持加熱回流反應；反應完畢後進行水蒸氣蒸餾至沉澱不再溶解，濾掉不溶物，再將澄清溶液冷卻後析出的晶體即為對氨基苯甲醛；3)將摩爾份數為1份的對氨基苯甲醛在熱水中溶解，再向溶液中加入摩爾份數為1-1.5份的固體多聚甲醛，加熱至回流反應，反應完成後將析出的淡黃色針狀晶體過濾、乾燥收集即得到對N-羥甲基氨基苯甲醛。
2.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於所述Na2Sx 溶液中的χ為2-6。
3.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟1)中 的加熱溶解溫度為50-80°C。
4.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟1)中 的加熱回流溫度為100°C，時間為20-40分鐘。
5.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟2)中 的加熱回流溫度為80°C，反應2-6小時。
6.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟3)中 的加熱回流溫度為100°C，反應30-60分鐘。
7.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟2)中 的對硝基甲苯的乙醇溶液濃度為2mol/L。
8.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟3)中 的固體多聚甲醛在10-15分鐘內分次加入。
9.根據權利要求1所述的對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其特徵在於步驟2)中 的N，N- 二甲基甲醯胺加入量為0. 1-lmL。
全文摘要
一種對N-羥甲基氨基苯甲醛的製備方法，其步驟包括將Na2S和NaOH投入水中，加熱溶解後加入升華硫，加熱煮沸得到Na2Sx溶液。向對硝基甲苯的乙醇溶液中加入催化量的DMF，然後在加熱回流下將Na2Sx溶液滴加進乙醇溶液中，保持加熱回流；進行水蒸氣蒸餾，過濾，溶液冷卻後析出的晶體即為對氨基苯甲醛。將對氨基苯甲醛在熱水中溶解後加入多聚甲醛，加熱反應後，將析出的晶體過濾、乾燥收集即得到對N-羥甲基氨基苯甲醛。本發明降低了對氨基苯甲醛的自縮聚，析出純的對氨基苯甲醛直接進行下一步反應，提高了對N-羥甲基氨基苯甲醛的收率，使它的分離純化簡單。而且用本發明製備的對N-羥甲基氨基苯甲醛晶形好，容易收集保存。同時本發明原料便宜，降低了生產成本。
文檔編號C07C223/06GK101817756SQ20101015444
公開日2010年9月1日 申請日期2010年4月20日 優先權日2010年4月20日
發明者安港, 胡泉源 申請人:湖北大學