4－鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法

2023-11-05 09:33:37 2

專利名稱：4－鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法
技術領域：
本發明涉及一種化合物的合成方法。尤其涉及一種4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法，該化合物可用於合成酞菁類化合物，也可用於醫藥、材料和化工領域作為原料。
背景技術：
最大吸收波長位於近紅外光區(600～700nm)的酞菁配合物與卟啉具有相同的骨架結構，是一類良好的單線態氧生成劑，具有生物活性，因而是光動力療法治療腫瘤的新一代較理想的光敏劑。
我們已設計合成了具有低毒、安全、高抑瘤率等特點的兩親性酞菁鋅配合物ZnPcS2P2(其中S為親水性磺酸鉀基，P為親脂性鄰苯二甲醯亞胺甲基，Pc為酞菁環)。在已申請的專利(ZL96117137.5[1])中，該配合物的合成方法是首先合成無取代的酞菁鋅ZnPc，然後將酞菁鋅在濃硫酸中加發煙硫酸、聚甲醛和鄰苯二甲醯胺通過「一鍋煮」方法得到。針對該合成方法副產物多、分離難度大，目標產物ZnPcS2P2的收率低等問題，我們研究了用二腈衍生物通過混合縮合環合得到目標產物的方法。
親脂性前驅體鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈是從4-甲基鄰苯二甲腈經兩步經典反應得到，van Lier J等[2]曾有過4-甲基鄰苯二甲腈與NBS反應生成4-溴代鄰苯二甲腈的報導。而且，一些溴化(或滷化)化合物與鄰苯二甲醯亞胺鉀或鄰苯二甲醯亞胺在K2CO3催化下反應，生成含有鄰苯二甲醯亞胺基團的衍生物也有過相關的報導[3]。
該化合物的一般合成方法是通過鄰苯二甲醯亞胺甲基苯的二溴化物與CuCN反應製備，而氰化物的毒性給生產帶來很大不便。

發明內容
本發明解決了現有技術所存在的合成方法副產物多、分離難度大，目標產物收率低、生產不方便的缺陷，提供一種工藝簡單，產品得率高的4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法。
本發明的技術方案如下以4-甲基鄰苯二甲腈為原料，經過N-溴代丁二醯亞胺(NBS)溴化，再與鄰苯二甲醯亞胺或鄰苯二甲醯亞胺鉀，在K2CO3或K2CO3-Al2O3或KOH-Al2O3或KF-Al2O3或它們中的一種或一種以上的物質存在下反應製備4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈，化學式C17H9N3O2，式量M＝287.27，本發明合成了可用於合成兩親性酞菁金屬配合物(ZnPcS2P2K2)的一種親脂性前驅體4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈，本發明工藝簡單、產品得率高。兩親性酞菁金屬配合物(ZnPcS2P2K2)可用作光動力療法治療腫瘤的光敏劑。通過本發明方法已培養出單晶，測定了其晶體結構，屬單斜晶系，空間群為P21/c，可用於合成酞菁類配合物作為前驅體，也可用於醫藥、材料和化工領域作為原料。本發明的特點在於避免了使用CuCN與芳環二溴代物經過取代反應得到二腈衍生物帶來的危險。


圖1為本發明的4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成過程圖。
具體實施例方式1、本發明的4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法的工藝步驟如下(1)將4-甲基鄰苯二甲腈懸浮於四氯化碳中，加入N-溴代丁二醯亞胺(NBS)，加熱至50～75℃，加入過氧化苯甲醯(BPO)，回流10～24hr.，冷卻至室溫，放置，析出白色固體，過濾，用四氯化碳洗滌濾餅，濾液蒸去四氯化碳得粘稠狀橙紅色液體，放置，固化得到皂狀4-溴甲基鄰苯二甲腈。
(2)將(1)的溴化產物3.5g溶於60ml DMF(N，N-二甲基甲醯胺)中，加入鄰苯二甲醯亞胺或鄰苯二甲醯亞胺鉀、以及K2CO3或K2CO3-Al2O3或KOH-Al2O3或KF-Al2O3或它們中的一種或一種以上的物質，在攪拌下加熱至60～80℃，保溫8～12hr，冷卻至室溫，傾入500～800ml冰水中，離心分離，水洗沉澱至中性，在60～80℃下真空乾燥，得粗產物，收率。粗產物用乙酸乙酯重結晶，得白色針狀4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈，熔點277-278℃。
2、上述物質的配比如下(1)4-甲基鄰苯二甲腈∶N-溴代丁二醯亞胺∶過氧化苯甲醯的摩爾比為1∶1～1.5∶0.01～0.1；(2)4-甲基鄰苯二甲腈∶四氯化碳的質量體積比為1∶10～30；(3)溴代甲基鄰苯二甲腈∶鄰苯二甲醯亞胺或鄰苯二甲醯亞胺鉀∶K2CO3或K2CO3-Al2O3或KOH-Al2O3或KF-Al2O3或它們中的一種或一種以上的物質的摩爾比為1∶1～10∶1～20；
(4)溴代甲基鄰苯二甲腈∶N，N-二甲基甲醯胺的質量體積為1∶5～30。
實施例1(1)[2]將4-甲基鄰苯二甲腈4.6g懸浮於70ml四氯化碳中，加入5.8g N-溴代丁二醯亞胺(NBS)，加熱至～75℃加入過氧化苯甲醯(BPO)0.1～0.2g，回流24hr.，冷卻至室溫，放置，析出白色固體，過濾，用四氯化碳洗滌濾餅，濾液蒸去四氯化碳得粘稠狀橙紅色液體，放置，固化得到皂狀4-溴甲基鄰苯二甲腈約3.5g，收率約50％。
(2)[3]將(1)的溴化產物3.5g溶於60ml DMF中，加入2.4g鄰苯二甲醯亞胺、5g K2CO3，在攪拌下加熱至～80℃，保溫12hr.，冷卻至室溫，傾入800ml冰水中，離心分離，水洗沉澱至中性，在～80℃下真空乾燥，得1.7g粗產物，收率～20％。粗產物用乙酸乙酯重結晶，得白色針狀鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈1.0g，收率～15％，熔點277-278℃。
實施例2在實施例1的(1)中，4-甲基鄰苯二甲腈、CCl4、N-溴代丁二醯亞胺NBS和過氧化苯甲醯BPO的投料量分別為20.6g，400ml，26.0g，1.0g，其他過程同實施例一，所得溴化產物與相應的鄰苯二甲醯亞胺和K2CO3按實施例一(2)的摩爾比投料，適當減少DMF的用量，目標產物的收率為20％。
實施例3在實施例1的(1)中，4-甲基鄰苯二甲腈、CCl4、NBS和BPO的投料量分別為40g，410ml，26.0g，2.0g，其他過程同實施例一，目標產物的產率約為30％。
權利要求
1.一種4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法，其特徵在於用4-甲基鄰苯二甲腈為原料，經溴化後與鄰苯二甲醯亞胺在K2CO3存在下與鄰苯二甲醯亞胺或鄰苯二甲醯亞胺鉀反應合成4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈。
2.根據權利要求1所述的4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法，其工藝步驟包括(1)將4-甲基鄰苯二甲腈懸浮於四氯化碳中，加入N-溴代丁二醯亞胺，加熱至50～75℃，加入過氧化苯甲醯，回流10～24hr，冷卻至室溫，放置，析出白色固體，過濾，用四氯化碳洗滌濾餅，濾液蒸去四氯化碳得粘稠狀橙紅色液體，放置，固化得到皂狀4-溴甲基鄰苯二甲腈；其特徵在於，它還包括(2)將(1)的溴化產物溶於N，N-二甲基甲醯胺中，加入鄰苯二甲醯亞胺或鄰苯二甲醯亞胺鉀、以及K2CO3或K2CO3-Al2O3或KOH-Al2O3或KF-Al2O3或它們中的一種或一種以上的物質，在攪拌下加熱至60～80℃，保溫8～12hr，冷卻至室溫，傾入冰水中，離心分離，水洗沉澱至中性，在60～80℃下真空乾燥，得粗產物，收率；粗產物用乙酸乙酯重結晶，得白色針狀4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈，熔點277-278℃。
3.根據權利要求2所述的4-鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法，其特徵在於(1)4-甲基鄰苯二甲腈N-溴代丁二醯亞胺∶過氧化苯甲醯的摩爾比為11～1.5∶0.01～0.1；(2)4-甲基鄰苯二甲腈∶四氯化碳的質量體積比為1∶10～30；(3)溴代甲基鄰苯二甲腈∶鄰苯二甲醯亞胺或鄰苯二甲醯亞胺鉀∶K2CO3或K2CO3-Al2O3或KOH-Al2O3或KF-Al2O3或它們中的一種或一種以上的物質的摩爾比為1∶1～10∶1～20；(4)溴代甲基鄰苯二甲腈∶N，N-二甲基甲醯胺的質量體積為1∶5～30。
全文摘要
本發明涉及一種4－鄰苯二甲醯亞胺甲基鄰苯二甲腈的合成方法，它是以4－甲基鄰苯二甲腈為原料，經過NBS溴化，再與鄰苯二甲醯亞胺在K
文檔編號C07D209/48GK1687034SQ20051001850
公開日2005年10月26日 申請日期2005年3月31日 優先權日2005年3月31日
發明者王俊東, 黃金陵, 陳耐生, 許秀枝, 林梅金, 張國才, 方昕, 劉宏 申請人:福州大學