N-羟基邻苯二甲酰亚胺的制备及其用途

简介

N-羟基邻苯二甲酰亚胺，又名N‑羟甲基酞酰亚胺，商品名简称NOP。N-羟基邻苯二甲酰亚胺是阿米卡星的的重要中间体，同时也是重要的氧化反应催化剂。N-羟基邻苯二甲酰亚胺类化合物是一类重要的化工原料和功能化学品[1]。

合成

图1 N-羟基邻苯二甲酰亚胺的合成路线[2]。

在室温下，向邻苯二甲酰亚胺（1.47g，10mmol）在5ml无水乙腈中的悬浮液中加入二碳酸二叔丁酯（2.29g，10.5mmol），然后加入DMAP（12mg，1mol%）。快速的CO2释放伴随着邻苯二甲酰亚胺的逐步溶解。在室温下30分钟后，获得均匀的溶液。TLC（二氯甲烷-乙酸乙酯9∶1）显示没有剩余的原料。在减压下除去溶剂。将剩余的固体从己烷-乙酸乙酯（9:I）中重结晶。化合物1（2.4g，97%，在两种作物中）以浅米色平板获得。在室温下向1（1.235g，5mmol）在5ml乙腈中的溶液中加入羟胺水溶液（0.61ml 50wt%水溶液，10mmol）。橙色迅速发展。在室温下搅拌混合物过夜后，形成橙色沉淀物。加入10ml乙醚使所有橙色物质沉淀，过滤，用乙醚洗涤并干燥。获得黄橙色粉末（843mg），其对应于95%的羟基铵盐产率29。将该盐分散在15ml水中，并加入稀释的HCl直至pH I。用乙酸乙酯（3 x 20ml）萃取含水介质。合并的有机提取物用Na2SO4干燥，在减压下除去溶剂，留下几乎无色的固体（712mg，100%来自羟铵盐）。通常的光谱数据与商业样品的光谱数据相同。N-羟基邻苯二甲酰亚胺，产率92%。熔点232-233°C。

用途

N-羟基邻苯二甲酰亚胺在有机合成、工业催化及化学储能等方面有着广泛的应用。如：N-羟基邻苯二甲酰亚胺被广泛用于催化氧化反应，高选择性地合成醇、酸、醛、及过氧类化合物；也可用于合成具有抗癌和抗病毒作用的肟类化合物以及电化学电子传导剂[1]。

参考文献

[1] 王继元,单玉华,汪洋,刘经伟,刘入强,王维,李芙蓉,胡春阳,柏基业,刘建新. 一种N-羟基邻苯二甲酰亚胺的合成方法[P]. 江苏省：CN114163378A,2022-03-11.

[2] Einhorn, Cathy; et al. Mild and convenient one pot synthesis of N-hydroxyimides from N-unsubstituted imides. Synthetic Communications (2001), 31(5), 741-748.