[發(fā)明專利]一種3，4-雙硝基鄰苯二甲酰亞胺的合成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710979520.5
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107903203B
• 公開（公告）日: 2020-06-19
• 發(fā)明（設計）人: 趙娟
• 申請（專利權）人: 五邑大學
• 主分類號: C07D209/48
• 分類號: C07D209/48
• 代理公司: 廣州市紅荔專利代理有限公司 44214
• 代理人: 吳偉文

本發(fā)明提供一種3，4?雙硝基鄰苯二甲酰亞胺的合成方法，包括以下步驟：將鄰苯二甲酰亞胺與五氧化二磷加入溶劑濃硫酸中，在0℃的冰浴下滴加硝化試劑，同時控制溫度在10℃以下，滴加完成后升溫至室溫，攪拌反應2?10小時，停止反應后將得到的反應液加入水中進行水洗得到析出物，將析出物抽濾后得到的濾渣用水泡洗，然后用乙醇重結晶得到3，4?雙硝基鄰苯二甲酰亞胺。本發(fā)明所用原料及試劑廉價易得，成本較低，而且反應條件溫和，后處理操作簡單，利于產(chǎn)品的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

技術領域

本發(fā)明涉及一種3，4-雙硝基鄰苯二甲酰亞胺的合成方法。

背景技術

硝基取代鄰苯二甲酰亞胺是一種重要的藥物中間體和染料中間體，主要通過鄰苯二甲酰亞胺發(fā)生硝化反應進行合成。根據(jù)國內(nèi)外報道，鄰苯二甲酰亞胺及其衍生物的硝化方法主要有兩種：一種是用濃硫酸和硝酸胺作為硝化試劑進行硝化反應，反應產(chǎn)率不到60％；一種是用濃硫酸和濃硝酸作為硝化試劑，反應產(chǎn)率超過80％。目前有關鄰苯二甲酰亞胺及其衍生物硝化方法的報道大多集中在鄰苯二甲酰亞胺及其衍生物的單硝基取代反應方面，對于鄰苯二甲酰亞胺及其衍生物的二硝基取代產(chǎn)物的合成方法則基本沒有涉及。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種3，4-雙硝基鄰苯二甲酰亞胺的合成方法，所用原料及試劑廉價易得，成本較低，而且反應條件溫和，后處理操作簡單，利于產(chǎn)品的大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

為解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：

一種3，4-雙硝基鄰苯二甲酰亞胺的合成方法，包括以下步驟：

將鄰苯二甲酰亞胺與五氧化二磷加入溶劑濃硫酸中，在0℃的冰浴下滴加硝化試劑，同時控制溫度在10℃以下，滴加完成后升溫至室溫，攪拌反應2-10小時，停止反應后將得到的反應液加入水中進行水洗得到析出物，將析出物抽濾后得到的濾渣用水泡洗，然后用乙醇重結晶得到3，4-雙硝基鄰苯二甲酰亞胺。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述溶劑濃硫酸的質量分數(shù)為98％，且鄰苯二甲酰亞胺與溶劑濃硫酸的質量比為(2.7-13.7):1。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述鄰苯二甲酰亞胺與溶劑濃硫酸的質量比為8.2:1。硝化試劑滴加入反應體系中會發(fā)生放熱反應，溶劑用量太少的話放熱會比較嚴重，導致難控溫，而溶劑用量太多的話會增加成本，因此綜合考慮，最佳溶劑用量為濃硫酸與鄰苯二甲酰亞胺的質量比為8.2:1。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述硝化試劑由65％質量分數(shù)的濃硝酸和98％質量分數(shù)的濃硫酸混合而成，且硝化試劑中的濃硝酸、濃硫酸與鄰苯二甲酰亞胺的摩爾比為(2-3.2):1:1。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述硝化試劑中的濃硝酸、濃硫酸與鄰苯二甲酰亞胺的摩爾比為2.8:1:1。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述五氧化二磷與鄰苯二甲酰亞胺的摩爾比為(0-3):1。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述五氧化二磷與鄰苯二甲酰亞胺的摩爾比為2.5:1。五氧化二磷作為催化劑可吸收反應中生成的副產(chǎn)物水，促進反應向正反應方向進行，從而提高硝化反應產(chǎn)率。理論上五氧化二磷的合適摩爾量為鄰苯二甲酰亞胺摩爾量的2倍，但由于溶劑及環(huán)境中水分的影響，其最佳用量大于理論用量，因此綜合成本考慮，最佳用量為鄰苯二甲酰亞胺摩爾量的2.5倍。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述水洗時水的體積與溶劑濃硫酸的體積比為(1-2):1。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述硝化試劑的滴加速度為2秒/滴。

優(yōu)選地，本發(fā)明所述攪拌反應的時間為6小時。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

1)本發(fā)明以鄰苯二甲酰亞胺為起始原料，以濃硫酸和濃硝酸的混合溶液為硝化試劑，在五氧化二磷的催化作用下冰浴合成3，4-雙硝基鄰苯二甲酰亞胺，反應原理為：