一種二苯基重氮甲烷的合成方法

專利名稱：：一種二苯基重氮甲烷的合成方法
技術領域：
：本發明涉及一種二苯基重氮甲烷的合成方法。(二)
背景技術：
：如式(1)所示的二苯基重氮甲垸，在藥物合成中廣泛用作羧基保護試劑，同時也用于羧酸混合物的分析以及有機原料的合成。另外，它還是有用的烷基化試劑。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>(1)目前二苯基重氮甲烷主要的合成方法是氧化二苯甲酮腙制得，在專利US4092306和EP0177248中，采用的氧化劑主要有Hg0，Mn02，Ni0，六氟丙酮，H202，Pb(C2H302)4，過氧乙酸，氯胺-T，甲亞磺酰氯法等。該氧化方法操作簡單，條件要求不苛刻。但目前使用的氧化劑存在使用量大，污染嚴重，產品純度不高等缺點。例如，1)氧化汞用量很大，是原料的數倍，后處理困難，污染十分嚴重，特別是含汞廢水的治理目前來說還是一個難題。考慮到對環境的影響，近年來已較少應用。2)過氧乙酸本是很好的氧化劑，污染少，產品產率高、質量好。但因其制備過程需要高濃度過氧化氫和蒸餾提純，安全性差，尤其是高濃度的PPA系統極不穩定，易發生爆炸事故，不易獲得。限制了其在工業上的應用。3)高錳酸鉀法和六氟丙酮法是用高錳酸鉀或六氟丙酮氧化二苯甲酮腙制備二苯基重氮甲垸，但只能在實驗室條件下進行，兩種方法產率低、成本高、操作復雜，基本沒有工業化的可能。鑒于上述合成二苯基重氮甲烷的情況，我們通過摸索尋找提供一種工業上易實現更為合理的合成二苯基重氮甲垸的新方法。
發明內容本發明的目的在于提供一種工業上可行，收率高、可制備出高純度二苯基重氮甲垸的安全的合成方法。為達到發明目的，本發明采用以下技術方案一種二苯基重氮甲烷的合成方法，所述方法為以二苯甲酮腙作為原料，在反應條件為不與水相混溶的有機溶劑存在下，以雙氧水作為氧化劑，碘作為催化劑，在有機胺和相轉移催化劑存在下，于1050'C進行氧化反應18小時，反應產物后處制得二苯基重氮甲烷，所述的所述二苯甲酮腙、有機胺、碘、相轉移催化劑雙氧水物質的量比l:14:2X10—46X10—4:0.5X10—22.5X10—2:420，所述的相轉移催化劑為四丁基溴化銨。本發明所述的二苯基重氮甲烷合成方法包括以下步驟在不與水相混溶的有機溶劑中加入二苯甲酮腙、有機胺、催化劑碘、相轉移催化劑四丁基溴化銨，在溫度105(TC下，緩慢加雙氧水進行氧化反應，反應結束后，反應產物后處理得高純度二苯基重氮甲烷。通常用0.53小時緩慢加雙氧水，氧化反應18小時。本發明所述可使用的有機溶劑，可以使用在反應條件下不與水相混合的任一有機溶劑。作為這樣的有機溶劑，可以舉出常用的例如石油醚或者二氯甲垸。有機溶劑使用量沒有特別的限制。本發明使用有機溶劑與二苯甲酮腙額的質量比優選1.53.5:1。本發明所述有機胺推薦為DMF或DMA，所述二苯甲酮腙與有機胺物質的量比推薦為1:23。本發明所述二苯甲酮腙與催化劑碘物質的量比推薦為1:3X10—45X10—4。本發明所述二苯甲酮腙與相轉移催化劑物質的量比推薦為1:1X10—22X10—2。本發明的氧化劑是不同濃度的雙氧水，在使用不同濃度雙氧水的情況下，使用量折百后相對于二苯甲酮腙物質的量比為1:420，優選1:815。最好雙氧水質量百分比濃度為30%50%,特別優選30%。本發明的反應溫度為105(TC，優選153(TC。當反應溫度超過50'C，會生成副產物二苯甲酮連氮，而另一方面，當不足1(TC時，反應溫度有可能減慢，不利于工業應用。本發明所述雙氧水緩慢加入時間推薦用11.5小時的時間添加完畢；雙氧水添加完畢后反應時間為l8h，優選36h。本發明的氧化反應為放熱反應，雙氧水滴加過快會造成局部過熱，增加副反應的發生，生成副產物二苯甲酮連氮，而另一方面，雙氧水滴加完畢后反應時間過長慢，也會造成副反應的發生，造成產品純度下降，不利于工業應用。具體的，本發明所述的二苯基重氮甲烷合成方法包括以下步驟在不與水相混溶的有機溶劑中加入二苯甲酮腙、有機胺、催化劑碘、相轉移催化劑四丁基溴化銨，在溫度1530°C下，用0.53小時緩慢加雙氧水，氧化反應18小時，反應結束后，反應產物后處理得高純度二苯基重氮甲垸，所述的有機溶劑為石油醚或者二氯甲烷，所述有機胺為DMF或DMA，所述的有機溶劑與二苯甲酮腙的質量比為1.53.5:1。反應結束后，反應產物后處理是指將反應液過濾、將濾餅用石油醚或者二氯甲烷洗滌、干燥、減壓脫溶。另外可使用石油醚或者二氯甲垸等有機溶劑從水相中回收殘存于水相中的二苯基重氮甲烷。本發明相對于現有技術的有益效果主要體現在清潔環保、耗能少、且收率好、純度高，工業可行性高。具體實施例方式本發明通過實施例更詳細地說明本發明，但本發明所保護的范圍并不受實施例的限制。實施例.1將3.96g(20毫摩爾)二苯甲酮腙放入30ml石油醚、5mlDMA(53.95毫摩爾)、2mg(0.0078毫摩爾)碘的混合液中，之后加入0.0784g(0.2432毫摩爾)四丁基溴化銨。25°C時緩慢加入30%的HA22.67g(200毫摩爾)，用1.5小時滴加完畢所用的H202，再反應5h,反應結束后將反應液過濾、濾餅用石油醚洗滌、干燥、減壓脫溶，得3.49g紫紅色物質，HPLC純度98.21%，產品凈收率88.25%。紫紅色物質即二苯基重氮甲烷HPLC分析條件0DSC'8柱，6.0X150ram，流動相甲醇/水=60/40(V/V)，檢測波長254nm，流速1.Oml/min。實施例26實施例26采用實施例1同樣的操作步驟，按本發明所述的參數范圍取不同參數進行試驗，結果列于下表l:表l<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>其中實施例2，3，4為雙氧水量(使用量折百后相對于二苯甲酮腙為815倍摩爾)的結果，實施例2、5為碘用量與二苯甲酮腙物質的量比為3.94.3X1(T:1的結果，實施例2，6為有機胺(DMA)用量與二苯甲酮腙物質的量比為2.02.7X10—、1的結果，實施例7，8，9為雙氧水滴加時間為0.53.0小時的結果，實施例8，10，11為雙氧水滴加完畢后反應時間為18小時的結果。從表1結果可見在這些工藝條件下所得到的二苯基重氮甲烷之純度均在95%以上，產品凈收率均在7鄉以上，均可應用于二苯基重氮甲烷的工業合成。實施例1314實施例1314采用實施例1同樣的操作，按本發明所述的參數范圍取不同濃度雙氧水進行試驗，結果列于下表2:表2<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>二苯基重氮甲烷的貯存也是很棘手的問題，因其遇熱即分解為二苯甲酮連氮。二苯基重氮甲烷在液態，尤其是稀溶液時分解較快，但濃度越高的話分解速度越慢，純結晶的分解速度最慢。所以儲存時的溫度，濃度，儲存的方式對二苯基重氮甲烷可存放的時間有很大影響，條件不合適不能長期存放。通過純度與貯存時間的分解試驗，發現對于本發明方法制得的HPLC純度為98.21%的高純度的二苯基重氮甲垸在室溫條件下，儲存10天以上，HPLC純度仍然可以在8(以上，能夠滿足基本反應的需要。實施例1619同樣，采用實施例1的制備過程，取本發明所述參數之外的條件進行試驗，結果制得的<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>實施例.20將3.96g二苯甲酮腙(0.02mol)、無水硫酸鈉(4.5g)和乙醚(60mL)依次加入反應燒瓶，攪拌并控制溫度20。C，隨后滴加氫氧化鉀的乙醇飽和溶液L3mL(6.8gK0H/20mLEtOH)，加畢5min后加入4.0g氧化汞(0.05mol)，待反應90min后過濾，將濾液控制2(TC下減壓濃縮至盡，得到深紫紅色稠狀物，再加入20mL石油醚萃取，過濾后將濾液進行蒸發濃縮，得到3.2g深紅色針狀結晶，純度為81.72%，收率82.37%。采用氧化汞與實施例1中雙氧水作為氧化劑合成二苯基重氮甲垸對比明顯發現，采用雙氧水作為氧化劑可以得到高純度的二苯基重氮甲烷，減少了"三廢排放"，實現了清潔化生產。權利要求1.一種二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述方法為以二苯甲酮腙作為原料，在反應條件為不與水相混溶的有機溶劑存在下，以雙氧水作為氧化劑，碘作為催化劑，在有機胺和相轉移催化劑存在下，于10～50℃進行氧化反應1～8小時，反應產物后處制得二苯基重氮甲烷，所述的所述二苯甲酮腙、有機胺、碘、相轉移催化劑及雙氧水物質的量比1∶1～4∶2×10-4～6×10-4∶0.5×10-2～2.5×10-2∶4～20，所述的相轉移催化劑為四丁基溴化銨。2、如權利要求1所述的二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述的方法包括如下步驟在不與水相混溶的有機溶劑中加入二苯甲酮腙、有機胺、催化劑碘、相轉移催化劑四丁基溴化銨，在105(TC溫度條件下，用0.53小時緩慢加雙氧水，氧化反應18小時，反應結束后，反應產物后處理得高純度二苯基重氮甲垸。3、如權利要求l所述的二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述有機溶劑為石油醚或二氯甲烷。4、如權利要求l所述的二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述有機胺為DMF或DMA。5、如權利要求l所述的二苯基重氮甲垸的合成方法，其特征在于所述二苯甲酮腙與有機胺物質的量比為l:23。6、如權利要求l所述的二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述二苯甲酮腙與催化劑碘物質的量比為1:3X10—45X10—4。7、如權利要求l所述的二苯基重氮甲烷的合成新方法，其特征在于所述二苯甲酮腙與相轉移催化劑物質的量比為l:1X10-22X10-2。8、如權利要求l所述的二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述雙氧水的質量濃度為30。/。50%，所述二苯甲酮腙與雙氧水物質的量比為1:815。9、如權利要求1所述的二苯基重氮甲烷的合成方法，其特征在于所述反應于153(TC反應。10、如權利要求19之一所述的二苯基重氮甲垸的合成方法，其特征在于所述方法包括以下步驟在不與水相混溶的有機溶劑中加入二苯甲酮腙、有機胺、催化劑碘、相轉移催化劑四丁基溴化銨，在溫度153(TC下，用0.53小時緩慢加雙氧水，氧化反應18小時，反應結束后，反應產物后處理得高純度二苯基重氮甲烷，所述的有機溶劑為石油醚或者二氯甲烷，所述有機胺為DMF或DMA，所述的有機溶劑與二苯甲酮腙的質量比為1.53.5:1。全文摘要本發明涉及一種二苯基重氮甲烷的合成方法，以二苯甲酮腙作為原料，在反應條件為不與水相混溶的有機溶劑存在下，以雙氧水作為氧化劑，碘作為催化劑，在有機胺和相轉移催化劑存在下，于10～50℃進行氧化反應1～8小時，反應產物后處制得二苯基重氮甲烷，所述的所述二苯甲酮腙、有機胺、碘、相轉移催化劑雙氧水物質的量比1∶1～4∶2×10^-4～6×10^-4∶0.5×10^-2～2.5×10^-2∶4～20，所述的相轉移催化劑為四丁基溴化銨。本發明所采用技術方案清潔環保、耗能少、且收率好、純度高，工業可行性高。文檔編號C07C245/00GK101100444SQ20071007038公開日2008年1月9日申請日期2007年7月27日優先權日2007年7月27日發明者趙德明,金寧人申請人:浙江工業大學