邻苯二甲酰亚胺转化成邻苯二甲酰胺 Reaction_04_01_2016_105133

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n-羟基邻苯二甲酰亚胺的合成过氧化物

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邻苯二甲酰亚胺的合成方法研究

邻苯二甲酰亚胺的合成方法研究史雨辰1 鞠光21.辽宁省地质矿产研究院有限责任公司；2.内蒙古科迈化工有限公司54应用技术APPLIED TECHNOLOGY 5.实验操作（1）方法一称取175g 邻苯二甲酸酐、43g 尿素，预先充分混合，加入1000mL 四口瓶中，安装机械搅拌，密封，安装尾气吸收装置、温度传感器。

电热套缓慢升温至130℃，当反应温度迅速升高后，停止电热套加热，此时反应温度从130℃自动升温至180℃，当反应降温至100℃后，缓慢加入300g 水，搅拌降温至室温，抽滤、水洗、干燥。

（2）方法二称取175g 邻苯二甲酸酐，加入1000mL四口瓶中，安装机械搅拌，密封，安装尾气吸收装置、温度传感器。

电热套缓慢升温至130℃，当物料全部熔化后，迅速加入43g 尿素，当反应温度迅速升高后，停止电热套加热，此时反应温度从130℃自动升温至180℃，当反应降温至100℃后，缓慢加入300g 水，搅拌降温至室温，抽滤、水洗、干燥。

二、结果与讨论1.含量测定（1）测试原理向试样中加入过量氢氧化钠，用盐酸标准溶液回滴过量的氢氧化钠，根据盐酸的消耗量计算试样中的邻苯二甲酰亚胺含量。

（2）试剂及溶液氢氧化钠溶液：C （NaOH ）=0.1mol/L ；盐酸标准溶液：C （HCl ）=0.1mol/L ；酚酞指示剂：1%。

（3）分析步骤称取0.3g 试样于250mL 碘量瓶中，加入50mL 氢氧化钠，水封。

60℃水浴加热 1小时，取出后冷却至室温，加入两滴酚酞指示剂，用盐酸标准溶液滴定至粉红色消失。

同时进行空白试验。

（4）结果计算邻苯二甲酰亚胺的质量分数55应用技术APPLIED TECHNOLOGY 0×100%m C （V V ）M Z 式中：C —盐酸标准溶液的浓度（mol/L ）；V 0—滴定空白溶液消耗盐酸标准溶液的体积（mL ）；V —滴定试验溶液消耗盐酸标准溶液的体积（mL ）；M —邻苯二甲酰亚胺的摩尔质量（g ）；m —试样质量（g ）。

Hofmann重排反应

Hofmann 重排反应一、实验目的1.学习酸酐的氨解制取邻苯二甲酰亚胺的操作2.学习Hofmann 重排反应制取邻氨基苯甲酸的方法。

二、实验原理酰胺与氯或者溴在碱液中作用下经取代、消去、重排、水解等生成少一个碳原子的伯胺的反应就是Hofmann 重排反应，又叫Hofmann 降解，是由酰胺制备少一个碳原子伯胺的重要方法。

邻氨基苯甲酸是一种重要的染料中间体，工业上是用邻苯二甲酰亚胺为原料，通过Hofmann 重排反应来制备的，其中邻苯二甲酰亚胺可用邻苯二甲酸酐与氨反应制备。

反应式为：由于邻氨基苯甲酸具有偶极离子的结构，因此，自碱液中酸化析出邻氨基苯甲酸时，要掌握酸的加入量，使酸的加入量接近邻氨基苯甲酸的等电点PH=3-4。

纯邻氨基苯甲酸为白色结晶，mp 为145°C 。

三、仪器和药品电动搅拌机、磁力搅拌机、玻璃仪器、漏斗邻苯二甲酸酐、浓氨水、氢氧化钠、溴、冰醋酸、浓盐酸四、实验步骤1邻苯二甲酰亚胺的制备 NH OO +NaOH CONH 2COONa NH 2COONa NH 2COOHBr +4NaOH+在一锥形瓶中加入9g（0.02 mol）邻苯二甲酸酐和12ml浓氨水，安上空气冷凝管，加热至熔融，约反应一小时，不时摇动，用夹子夹着锥形瓶趁热迅速倒入瓷盘，冷凝后移入研钵研成粉末，得邻苯二甲酰亚胺粗产物，mp为232-234°C.2邻氨基苯甲酸的制备在一锥形瓶中加入10ml 25%氢氧化钠，置于冰盐浴中冷至0°C 以下，慢慢加入0.5ml溴，摇荡，使溴全部作用制成次溴酸钠溶液，冰盐浴里冷却。

保持0°C以下，加入自制的2.g（0.01mol）邻苯二甲酰亚胺，搅拌，再缓缓加入6ml 25%的氢氧化钠，将锥形瓶从冰浴中取出后在室温下旋摇，液温自动上升在15-20分钟逐渐达20-25°C（在18°C时往往有突变，必要时加以冷却）在25°C保持10分钟，升温到25-30°C反应0.5小时，整个反应中不断摇动，使反应物充分混合，得到澄清的黄色溶液。

邻苯二甲酰亚胺_多胺缀合物的合成及其生物活性

第20卷第3期化　学　研　究中国科技核心期刊2009年9月CHE M I C AL　RESE ARCH hxyj@邻苯二甲酰亚胺2多胺缀合物的合成及其生物活性田智勇1,2,魏金风3,谢松强1,赵瑾1,高文远2,王超杰13(1.河南大学天然药物与免疫工程重点实验室,河南开封475004;　2.天津大学药学院,天津300072;3.河南大学民生学院,河南开封475004)摘　要:以邻苯二甲酰亚胺、1,32丙二胺、1,42丁二胺为原料,合成了5个邻苯二甲酰亚胺2多胺缀合物.所合成的目标化合物经过1H NMR、13C NMR、MS、元素分析确认,并评价了它们对K562(人慢性原白血病细胞)、MB231(乳腺癌细胞)、LnCap(前列腺癌细胞)的生物活性.结果表明:5个目标化合物均不具备抗肿瘤活性,提示多胺衍生化不能提高邻苯二甲酰亚胺的抗肿瘤活性.关键词:邻苯二甲酰亚胺;多胺缀合物;生物活性;抗肿瘤活性中图分类号:O625.6文献标识码:A文章编号:1008-1011(2009)03-0033-05 Synthesis and Bi ologi cal Acti vity of Phthali m i de2Polyam i n eConjugatesTI A N Zhi2yong1,2,W E I J in2feng3,X I E Song2qiang1,Z HAO J in1,G AOW en2yuan2,WANG Chao2jie13(1.Key Lab of N atural M edicine&I mm une Engineering,Henan U niversity,Kaifeng475004,Henan,China;2.School of Phar m aceutical Science and Technology,Tianjin U niversity,Tianjin300072,China;3.M insheng College,Henan U niversity,Kaifeng475004,Henan,China)Abstract:I n order t o search f or antitumor drugs with high activity and l ow t oxicity,five novel phtha2li m ide polya m ine conjugates were synthesized and their structures confir med by1H NMR,13C NMR,MS and ele mental analysis.The p reli m inary in vitr o antitu mor activities against human leuke m ia K562,MB231and LnCap cell lines de monstrated that the p resence of polya m ine motif can′t possess elevatedpotency and s pecificity against the tested tu mor cells.Keywords:phthali m ide;polya m ine conjugates;bi ol ogical activity;antitumour activity 邻苯二甲酰亚胺是重要的有机中间体,广泛应用于化学化工、医药、农药等各个领域[1].据文献报道某些邻苯二甲酰亚胺衍生物具有抗炎[2]、抗癫痫[3]、抗菌[4]、抗肿瘤[5]等生物活性,当环状酰亚胺上氮原子连有烷基、烷氧基、硫醚、亚砜、砜、脲、硫脲、乙酰腙等基团时,其抗肿瘤活性明显增强[6].但邻苯二甲酰亚胺2多胺缀合物尚未见研究.本实验室已证明1,82萘酰亚胺与多胺形成缀合物后抗肿瘤活性明显增强[7,8].因此在此基础上,又合成了5个邻苯二甲酰亚胺2多胺缀合物,并考察了其生物活性.1　实验部分1.1　仪器与试剂B ruker AV2400型核磁共振仪(美国);Esquire3000型LC2MS质谱仪(德国);Vari o ELⅢ型元素分析仪收稿日期:2009-02-20.基金项目:河南省重点科技攻关项目(082102270002).作者简介:田智勇(1968-),男,博士生.从事药物合成研究.3通讯联系人,E2mail:wcjsxq@.　化　学　研　究2009年34(德国).邻苯二甲酰亚胺(C.P.国药集团化学试剂有限公司),1,32丙二胺、1,42丁二胺(北京化学试剂公司),1, 32二溴丙烷、1,42二溴丁烷(江苏盐城市龙升精细化工厂),乙腈(A.R.天津市化学试剂一厂),无水K2CO3 (天津市化学试剂厂),叔丁氧羰基二甲酸酐(BOCO,扬州宝盛生物化工有限公司),硅胶(青岛海浪硅胶干2燥剂厂制造),其他试剂均为分析纯.化合物的合成路线见图1.图1　目标化合物7a～7e的合成路线Fig.1　Synthesis r oute t o compound7a～7e1.2　化合物(2a或2b)的合成取BOCO4.36g(20mmoL)和50mmoL1,32丙二胺(1a)或50mmoL1,42丁二胺(1b),按照文献[9]2的方法,合成化合物2a或2b.1.3　N2(32溴丙基)邻苯二甲酰亚胺(3a)、N2(42溴丁基)邻苯二甲酰亚胺(3b)的合成化合物3a和3b分别按照文献[10]和[11]的方法合成,产率分别为74.5%和63.4%.1.4　化合物(4a,4b和4c)的合成将化合物(2a或2b)20mmol溶于30mL乙腈中,加4.14g(30mmol)无水碳酸钾,室温搅拌15m in,升温到45℃,分三次加入N2(32溴丙基)邻苯二甲酰亚胺(3a)或N242溴丁基邻苯二甲酰亚胺(3b)14mmol,控温45℃,反应过夜.减压蒸除乙腈,残余物用30mL氯仿提取,3×40mL10%的NaCO3水溶液洗涤,收集有2机层,有机层用无水硫酸钠干燥,减压蒸除氯仿,得淡黄色油状物(含杂质).将该油状物溶于100mL甲醇中,加入4.36g(20mmol)BOCO,室温搅拌过夜.减压蒸除溶剂,残余物用40mL氯仿提取,3×40mL水洗2涤,收集有机层,有机层用无水硫酸钠干燥,减压蒸除氯仿,硅胶柱分离提纯得淡黄色或无色油状化合物(4a,4b或4c).化合物4a,由2a和3a生成,得无色油状物2.62g,产率40.6%.1H NMR(CDCl,400MHz)δ:7.813～7.83(m,2H),7.69～7.71(m,2H),4.89(brs,1H,2NHCO),3.67(t,2H,J=7.2Hz),3.07～3.26 (m,6H),1.26～1.94(m,22H);ESI2MS m/z:484.4(M+Na)+.化合物4b,由2a和3b生成,得无色油状物2.64g,产率39.7%,1H NMR(CDCl,400MHz)δ:7.83～37.85(m,2H),7.70～7.72(m,2H),4.43(brs,1H,2NHCO),3.70(t,J=6.91Hz,2H),3.08～3.20　第3期田智勇等:邻苯二甲酰亚胺2多胺缀合物的合成及其生物活性35 (m,6H),1.25～1.67(m,24H);ESI2MS m/z:498.4(M+Na)+.化合物4c,由2b和3b生成,得淡黄色油状物3.23g,产率46.2%,1H NMR(CDCl,400MHz)δ:37.60～7.63(m,2H),7.48～7.50(m,2H),4.43(brs,1H,2NHCO),3.46～3.50(t,2H,J=6.91Hz), 2.90～2.97(m,6H),1.41～1.46(m,2H),1.20～1.35(m,24H);ESI2MS m/z:512.2(M+Na)+. 1.5　化合物(5a,5b或5c)的合成将化合物(4a或4b或4c)各4mmol分别溶于30mL乙醇中,各加水合肼0.5～0.7mL,室温搅拌过夜至有大量白色不溶性固体出现,减压蒸除溶剂,残渣溶于30mL氯仿中,3×30mL10%的NaCO3水溶液洗2涤,收集有机层,有机层用无水硫酸钠干燥,减压蒸除氯仿,分别得到淡黄色或无色油状化合物(5a或5b或5c)的混合物,不用分离直接进入下一步反应.1.6　化合物(6a～6e)的合成将上步得到的混合物(5a或5b或5c),分别加无水碳酸钾0.56g(4mmol),室温搅拌15m in,升温到45℃,分三批分别加入N2(32溴丙基)2邻苯二甲酰亚胺(3a)、N2(42溴丁基)2邻苯二甲酰亚胺(3b)各2.5mmol,控温45℃,反应过夜.减压蒸除溶剂,残余物用30mL氯仿提取,3×30mL10%的NaCO3水溶液洗涤,收集2有机层,有机层用无水硫酸钠干燥,减压蒸除氯仿,得淡黄色油状物(含杂质).将该油状物溶于30mL甲醇溶液中,加入5mmol BOCO,室温搅拌过夜T LC监测.减压蒸除溶剂,残余物用40mL氯仿提取,3×40mL2水洗涤,收集有机层,有机层用无水硫酸钠干燥,减压蒸除氯仿,硅胶柱分离提纯分别得无色油状化合物(6a ～6e).6a由5a和3a生成,得无色油状物0.56g,产率36.7%;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.70～7.85 (m,4H,A r H),5.34(brs,1H,2NHCO),3.68(t,2H,J=6.8Hz),3.09～3.24(m,10H),1.63～2.07 (m,6H),1.43(s,27H);ESI2MS m/z:641.3(M+Na)+.6b由5a和3b生成,得无色油状物0.59g,产率37.3%;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.70～7.85 (m,4H,A r H),5.30(brs,1H,2NHCO),3.69(t,2H,J=7.2Hz),3.10～3.26(m,10H),1.55～1.72 (m,8H),1.42(s,27H);ESI2MS m/z:655.2(M+Na)+.6c由5b和3a生成,得无色油状物0.56g,产率35.1%;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.70～7.85 (m,4H,A r H),5.(brs,1H,2NHCO),3.69(t,2H,J=7.2Hz),3.10～3.26(m,10H),1.55～1.72 (m,8H),1.42(s,27H);ESI2MS m/z:655.2(M+Na)+.6d由5b和3b生成,得无色油状物0.81g,产率50.0%;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.70～7.85 (m,4H,A r H),5.34(brs,1H,2NHCO),3.69(t,2H,J=6.8Hz),3.12～3.25(m,10H),1.52～1.68 (m,2H),1.25～1.42(m,35H);ESI2MS m/z:669.3(M+Na)+.6e由5c和3b生成,得无色油状物0.71g,产率42.6%;1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.69～7.84 (m,4H,A r H),4.64(brs,1H,2NHCO),3.68(t,2H,J=6.8Hz),3.13(m,10H),1.62～1.66(m, 2H),1.42～1.60(m,37H);ESI2MS m/z:683.5(M+Na)+.1.7　化合物(7a～7e)的合成将上述得到的化合物(6a～6e)分别溶于适量乙醇中,冷却至0℃,分别加入4mol/L的盐酸乙醇溶液,自然升至室温,搅拌过夜至有大量固体生成,过滤,用重蒸无水乙醇洗涤三次,干燥得固体化合物(7a～7e).7a由0.56g的6a生成白色片状固体0.12g,产率41.7%;mp268.1～270℃;1H NMR(D2O,400 MHz)δ:7.79～7.87(m,4H,A r H),3.77(t,2H,J=6.8Hz),3.06～3.18(m,10H),2.02～2.15(m, 6H);13C NMR(D2O)δ:170.39,134.77,131.08,123.35,45.34,44.68,44.57,44.50,36.49,34.57, 24.89,23.71,22.64;ESI2MS m/z:319.2(M+H-3HCl)+;Anal.calcd(w/%)for C17H29Cl3N4O2・0.3H2 O:C,47.73;H,6.83;N,13.10;f ound(w/%):C,47.57;H,6.89;N,12.88.7b由0.59g的6b生成白色片状固体0.24g,产率77.7%;mp249.9～251.9℃;1H NMR(D2O,400 MHz)δ:7.68～7.75(m,4H,A r H),3.61(t,2H,J=6.4Hz),3.13～3.24(m,10H),2.10～2.20(m, 4H),1.72～1.74(m,4H);13C NMR(D2O)δ:170.36,134.75,130.98,123.25,47.22,44.74,44.67, 44.40,36.97,36,59,24.90,23.76,23.00,22.69;ESI2MS m/z:333.3(M+H-3HCl)+;Anal.calcd (w/%)for CH31Cl3N4O2・0.3H2O:C,48.34;H,7.12;N,12.53;f ound(w/%):C,48.05;H,7.18;18　化　学　研　究2009年36N,12.66.7c由0.56g的6c生成白色片状固体0.13g,产率42.8%;mp269.3～271℃;1H NMR(D2O,400 MHz)δ:7.78～7.83(m,4H,A r H),3.77(t,2H,J=6.8Hz),3.16～3.25(m,10H),2.07～2.20(m, 4H),1.84～1.87(m,4H);13C NMR(D2O)δ:170.36,134.89,131.08,123.43,47.08,47.03,45.26, 44.62,36.66,34.74,24.97,23.80,22.83(2C);ESI2MS m/z:333.3(M+H-3HCl)+;Anal.calcd(w/%) for C18H31Cl3N4O2:C,48.93;H,7.07;N,12.68;f ound(w/%):C,48.56;H,7.06;N,12.52.7d由0.81g的6d生成白色片状固体0.14g,产率33.1%;mp269.9～270.9℃;1H NMR(D2O,400 MHz)δ:7.63～7.70(m,4H,A r H),3.55(t,2H,J=7.2Hz),3.05～3.17(m,10H),2.04～2.12(m, 2H),1.66～1.76(m,8H);13C NMR(D2O)δ:170.24,134.77,130.91,123.24,47.08(2C),46.84, 44.60,37.01,36.65,24.95,23.80,23.03,22.85,22.82;ESI2MS m/z:347.2(M+H-3HCl)+;Anal. calcd(w/%)f or C19H33Cl3N4O2.0.5C2H5OH:C,50.16;H,7.58;N,11.70;found(w/%):C,50.61;H, 7.22;N,12.08.7e由0.71g的6e生成白色片状固体0.21g,产率54.9%;mp258.2～260℃;1H NMR(D2O,400 MHz)δ:7.67～7.75(m,4H,A r H),3.60(t,2H,J=6.0Hz),3.06～3.14(m,10H),1.72～1.81(m, 12H);13C NMR(D2O)δ:170.30,134.78,130.95,123.25,47.07,46.97,46.93,46.85,38.89,37.01, 24.95,23.98,23.03,22.86,22.84,22.81;ESI2MS m/z:361.3(M+H-3HCl)+;Anal.calcd(w/%)for C20H35Cl3N4O2:C,51.12;H,7.51;N,11.92;found(w/%):C,51.20;H,7.83;N,12.00.1.8　抗肿瘤活性研究为了考察本系列化合物的抗肿瘤活性,采用四氮唑[MTT,32(4,52di m ethylthiaz ol222yl)22,52di phenyl2tet2 raz olium br om ide]法[12]进行初步筛选,对照品为邻苯二甲酰亚胺.细胞培养条件:取繁殖期细胞,加入含10%小牛血清,2mmol/L L2谷氨酸,100U/mL青霉素,50μg/mL 链霉素、2mmol/L氨基胍培养液中,于37℃,5%CO环境中培养.2细胞毒性测试:分别取对数生长期的MB231(乳腺癌细胞)、LnCap(前列腺癌细胞),调整细胞数为5×103个/mL,加于96孔培养板中使其贴壁过夜,24h后加入已知浓度的样品液,再过48h加MTT溶液,每孔100μL;在37℃条件下于培养箱中培养4h,除去MTT溶液,将每孔细胞晶体用150μL DMS O溶解.K562 (人慢性原白血病细胞)4×103个/mL加于96孔培养板中,加入已知浓度的样品液,再过48h加MTT溶液,每孔10μL(10mg/mL);在37℃条件下于培养箱中培养4h,除去MTT溶液,将每孔细胞晶体用10%的S DS (十二烷基硫酸钠)溶液100μL溶解过夜.以上均分为样品组、对照组(不加样品)和空白组(只有培养基,无细胞),在酶标仪上测定波长570n m处的光密度值(OD).测得光密度后由下面的公式计算不同样品浓度值.下的抑制率,由统计软件求出I C50肿瘤细胞生长抑制率=(OD-OD实验)/(OD对照-OD空白)×100%对照2　结果与讨论2.1　目标化合物结构的确认上述目标化合物的核磁共振数据,可以使目标化合物的结构得到确认.元素分析的结果显示,部分目标化合物中含有一定量的水,这与盐酸盐有较强的吸水性能有关.但经加水修正后,元素含量均在误差范围内.化合物7d结合有乙醇,在加乙醇修正后,元素含量也在误差范围内.这表明目标化合物纯度符合要求.质谱分子离子峰表现为M+H-3HCl.根据以上分析,与所合成的目标化合物预期结果相符.2.2　目标化合物的抗肿瘤活性分析文献[5]曾报道邻苯酰亚胺衍生物具有抗肿瘤活性,但体外初步活性实验结果显示,目标化合物对三种细胞的I C值均大于50μmol・L-1,表明没有抗肿瘤活性.原因可能如下:50(1)多胺对邻苯酰亚胺运载能力弱以至于目标化合物没有抗肿瘤活性,这是由于多胺对药效基团运载具有选择性.　第3期田智勇等:邻苯二甲酰亚胺2多胺缀合物的合成及其生物活性37(2)我们发现萘酰亚胺对肿瘤细胞抑制率弱于邻苯酰亚胺,但萘酰亚胺与多胺形成缀合物后抗肿瘤活性明显增强[7,8],这可能是由于萘酰亚胺具有良好的多环平面刚性结构,共轭体系较长,有利于分子同DNA 的结合特别是嵌入.而相对于邻苯酰亚胺来讲环状,平面刚性结构较少,共轭体系较短,同DNA的结合能力较弱.也就是说,与萘酰亚胺2多胺缀合物相比,少一个环抗肿瘤活性大大降低.参考文献:[1]董永军,袁国峰,庞立营.合成邻苯二甲酰亚胺的工艺改进[J].辽宁化工,2006,35(10):574-576.[2]A lexandre L M,Lídia M L,Eliezer J B,et al.Design,synthesis and antiinfla mmat ory activity of novel phthali m ide derivatives,structurally related t o thalidom ide[J].B ioorg M ed Che m L ett,2005,15:1169-1172.[3]Jegadeesan V R,Dhar marajan S,Peru mal Y,et al.Design and synthesis of anticonvulsants fr om a combined phthali m id2G ABA2anilide and hydrazone phar macophore[J].Eur J M ed Che m,2007,42:146-151.[4]Stanislav G,I van P,Janez M,et al.Design,synthesis,bi oche m ical evaluati on and anti m ycobacterial acti on of phos phonate in2hibit ors of antigen85C,a crucial enzy me involved in bi osynthesis of the mycobacterial cell wall[J].Eur J M ed Che m,2007,42: 54-63.[5]A laa A M,Abdel A.Novel and versatile methodol ogy for synthesis of cyclic i m ides and evaluati on of their cyt ot oxic,DNA bind2ing,apop t otic inducing activities and molecular modeling study[J].Eur J M ed Che m,2007,42:614-626.[6]Hall I H,W ang O T,Scovil1J P.The cyt ot oxicity of N2pyridinyl and N2quinolinyl substituted derivatives of phthali m ide and suc2cini m ide[J].B io m ed Phar m,1995,5:251-258.[7]Tian Z Y,M a H X,Xie S Q,et al.Synthesis,DNA binding and t opois omerase inhibiti on of mononaphthali m ide homos per m idinederivatives[J].Chin Che m L ett,2008,19(5):509-512.[8]Tian Z Y,Xie S Q,Du YW,et al.Synthesis,cyt ot oxicity and apop t osis of naphthali m ide polya m ine conjugates as antitu mor a2gents[J].Eur J M ed Che m,2009,44(1):393-399.[9]W ang C J,Delcr os J G,Cannon L,et al.Defining the molecular require ments for the selective delivery of polyam ine conjugatesint o cells containing active polya m ine trans 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[10]牛景扬,王敬平.杂多化合物概论[M].开封:河南大学出版社,2000.。

N_羟基邻苯二甲酰亚胺_Co_acac_2催化的_紫罗兰酮的氧化反应

N 羟基邻苯二甲酰亚胺/Co(acac)2催化的紫罗兰酮的氧化反应江文辉周亚平唐瑞仁*李菲(中南大学化学化工学院长沙410083)摘要以分子氧(O 2)为氧化剂,在无溶剂条件下,研究了N 羟基邻苯二甲酰亚胺/乙酰丙酮亚钴( )体系对紫罗兰酮的催化氧化反应,分析了氧化产物,主要得到紫罗兰酮的烯丙位氧化产物5 氧代紫罗兰酮,同时生成少量环氧紫罗兰酮及重排产物4 氧代紫罗兰酮和环氧紫罗兰酮,提出了可能的反应机理,化合物的结构经I R 、1H NMR 、M S 和EA 等测试技术得以表征;为了提高5 氧代紫罗兰酮的选择性和催化氧化反应的转化率,优化了催化氧化反应的工艺条件:当反应温度为70 ,氧气压力为1 0M Pa ,N 羟基邻苯二甲酰亚胺和乙酰丙酮亚钴( )用量分别为紫罗兰酮的25%和1 0%,反应10h ,5 氧代紫罗兰酮的产率达53 4%,反应转化率达95 0%以上,平行实验表明,实验重复性良好。

关键词 N 羟基邻苯二甲酰亚胺,催化氧化, 紫罗兰酮,氧代紫罗兰酮中图分类号:O 641.4 文献标识码:A 文章编号:1000 0518(2009)11 1305 052008 10 28收稿,2009 02 20修回通讯联系人:唐瑞仁,男,博士,教授;E m ai:l trr @m ai.l csu ;研究方向:有机合成N 羟基邻苯二甲酰亚胺(NHPI)作为一种自由基引发剂,单独使用或辅以过渡金属离子,如Co 2+、Co 3+、M n 2+、V 4+、Cu 2+、Cu +等,能催化分子氧(O 2)氧化一些有机化合物。

该反应效率高、反应温和、绿色环保和在一定条件下具有高选择性等优势,倍受广泛关注。

目前,以NH PI 为催化剂的催化体系已广泛用于芳烃、烷烃、醇、醚、胺类[1~4]等有机物的氧化。

Ish ill 等[5]成功地用NHPI 将烷烃氧化成醇、醛等含氧化合物。

关于NHPI 用于烯烃类催化氧化的报道也较多,I w aha m a 小组[6]用NH PI/C o (OAc )2/M o(CO)6体系,于60 下,对1 辛烯、2 辛烯等进行催化环氧化,有中等产率。

实验邻氨基苯甲酸的制备

有机化学实验
Chem is try !
五、注意事项：
1. 该反应过程放热，注意需冷却 2. 次氯酸钠溶液为腐蚀性液体，注意不要溅到身上。 3. 邻氨基苯甲酸既能溶于碱，又能溶于酸，故过量的盐酸会使产物溶解。若加入了过量的盐酸需再用氢氧化钠溶液中和至中性。 4. 邻氨基苯甲酸的等电点为pH=3～4，为使产物完全析出，故需加入适量的醋酸。
有机化学实验
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二、实验原理：
O COONa NH + NaClO + 2NaOH O
ห้องสมุดไป่ตู้
+ Na2CO3 + NaCl + H2O
NH2
COONa
COOH
+
NH2
CH3COOH
+
NH2
CH3COONa
Hoffmann降级反应机理：
有机化学实验
Chem is try !
三、药品和仪器：
林东恩有机化学实验化学化工学院chemistry理解邻苯二甲酰亚胺由霍夫曼酰胺降级反应制备邻氨基苯甲酸的原理和方法通过控制碱量温度等条件控制反应从而了解碱量温度对该反应的影响通过控制酸量分离邻氨基苯甲酸来理解等电点分离技术有机化学实验chemistry二实验原理
Chem is try !
化学化工学院
实验四十一
邻氨基苯甲酸的制备
主讲教师：林东恩
有机化学实验
2016/12/3
有机化学实验
Chem is try !
一、实验目的：
理解邻苯二甲酰亚胺由霍夫曼酰胺降级反应制备邻氨基苯甲酸的原理和方法通过控制碱量、温度等条件控制反应，从而了解碱量、温度对该反应的影响

N-羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物催化下的分子氧氧化反应

第 19 卷第 11 期 2007 年 11 月
化学进展
PROGRESS IN CHEMISTRY
Vol . 19 No. 11 Nov. , 2007
N2羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物催化的分子氧氧化反应
许海峰唐瑞仁 3 龚年华刘长辉周亚平
(中南大学化学化工学院长沙 410083)
收稿 : 2006 年 12 月 , 收修改稿 : 2007 年 1 月 3 通讯联系人 e2mail :trr @mail. csu. edu. cn
第 11 期
许海峰等 N2羟基邻苯二甲酰亚胺及其类似物催化的分子氧氧化反应
·1737 ·
环类化合物的分子氧氧化反应[5 ,6] 。近年来 ,报道了许多具有酰亚胺结构的 NHPI 类似物 ( Scheme 2) 都可以作为分子氧氧化的催化剂 ,例如 : N , N′2二羟基均苯四酸亚胺 ( N , N′2dihydroxypyromellitimide , NDHPI) 、N2羟基邻磺酰苯甲酰亚胺 ( N2 hydroxsaccharin ,NHS) 、N2乙酰基邻苯二甲酰亚胺 ( N2 acetoxyphthalimide ,NAPI) 、N , N′, N″2三羟基异氰尿酸 ( N , N′, N″2trihydroxyisocianuric acid , THICA) 、N2 羟基23 ,4 ,5 ,62四苯基邻苯二甲酰亚胺 ( N2hydroxyl2 3 ,4 ,5 ,62tetraphenylphthalimide , NHTPPI) 、32吡啶甲基 2N2羟基邻苯二甲酰亚胺 ( 32pyridinylmethyl2N2hyd2 roxyphthalimide , Py2NHPI ) , 二烃基硝酰基 ( 如 TEMPO) 也能催化部分有机物的分子氧氧化反应[7] 。

邻苯二甲酰亚胺结构式

邻苯二甲酰亚胺，是一种有机化合物，化学式为C8H5NO2，为白色结晶性粉末，微溶于水、乙醚、苯和氯仿，稍溶于乙醇，易溶于碱溶液、冰醋酸和吡啶，主要用作染料、农药、医药、橡胶助剂等许多精细化学品的中间体。

理化性质密度：1.367g/cm3熔点：232-235℃沸点：366℃闪点：165℃外观：白色结晶性粉末溶解性：微溶于水、乙醚、苯和氯仿，稍溶于乙醇，易溶于碱溶液、冰醋酸和吡啶 [1]分子结构数据摩尔折射率：37.42摩尔体积（cm3/mol）：107.5等张比容（90.2K）：291.0表面张力（dyne/cm）：53.6极化率（10-24cm3）：14.83 [1]计算化学数据疏水参数计算参考值（XlogP）：无氢键供体数量：1氢键受体数量：2可旋转化学键数量：0互变异构体数量：2拓扑分子极性表面积：46.2重原子数量：11表面电荷：0复杂度：190同位素原子数量：0确定原子立构中心数量：0不确定原子立构中心数量：0确定化学键立构中心数量：0不确定化学键立构中心数量：0共价键单元数量：1 [1]用途主要用作染料、农药、医药、橡胶助剂等许多精细化学品的中间体。

毒理学数据1、急性毒性大鼠腹腔LD50：>500mg/kg小鼠口径LD50：5mg/kg小鼠腹腔LD50：1175mg/kg2、生殖毒性小鼠腹腔TDLo：6200μg/kg，畸形小鼠腹腔TDLo：100mg/kg，胎儿死亡 [1]急救措施皮肤接触：立即脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗，就医。

眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟，就医。

吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。

保持呼吸道通畅。

如呼吸困难，给输氧。

如呼吸停止，立即进行人工呼吸。

就医。

食入：饮足量温水，催吐。

就医。

消防措施危险特性：遇明火、高热可燃。

其粉体与空气可形成爆炸性混合物, 当达到一定浓度时, 遇火星会发生爆炸。

受高热分解放出有毒的气体。

有害燃烧产物：一氧化碳、二氧化碳、氮氧化物。

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1. Single Step92%OverviewSteps/StagesNotes

1.1R:NH3, R:H2O, S:H2O

Reactants: 1, Reagents: 2, Solvents: 1, Steps:

1, Stages: 1, Most stages in any one step: 1

ReferencesAmmonolysis of cyclic aromatic acid imidesBy Arkhipova, I. A. et alFrom Zhurnal Organicheskoi Khimii, 27(3),621-8; 1991

CASREACT ®: Copyright © 2016 American Chemical Society. All Rights Reserved. CASREACT contains reactionsfrom CAS and from: ZIC/VINITI database (1974-1999) provided by InfoChem; INPI data prior to 1986; Biotransformationsdatabase compiled under the direction of Professor Dr. Klaus Kieslich; organic reactions, portions copyright 1996-2006John Wiley & Sons, Ltd., John Wiley and Sons, Inc., Organic Reactions Inc., and Organic Syntheses Inc. Reproducedunder license. All Rights Reserved.

2. Single Step

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1.1R:NH3, S:H2O, 24 h, rt

literature preparation, Reactants: 1, Reagents:

1, Solvents: 1, Steps: 1, Stages: 1, Moststages in any one step: 1

ReferencesONSH: Optimization of OxidativeAlkylamination Reactions through Study ofthe Reaction Mechanism

By Verbeeck, Stefan et alFrom Journal of Organic Chemistry, 75(15),5126-5133; 2010

Experimental Procedure

SciFinder®Page 1 1H NMR (DMSO-d6): δ 7.69 (s, 2H), 7.43-7.49 (m, 4H), 7.31 (s, 2H). 13C NMR (DMSO-d6) δ: 170.7,136.7, 129.7, 128.1. HRMS (ESI) for C8H9N2O2+ [M + H]+ , calcd 165.0659, found 165.0645.

3. Single Step

81%OverviewSteps/StagesNotes

1.1R:NH3, S:H2O, 24 h, rt

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ReferencesONSH: Optimization of OxidativeAlkylamination Reactions through Study ofthe Reaction Mechanism

By Verbeeck, Stefan et alFrom Journal of Organic Chemistry, 75(15),5126-5133; 2010

4. Single Step

OverviewSteps/StagesNotes

SciFinder®Page 2 1.1R:NH

Reactants: 1, Reagents: 1, Steps: 1, Stages:

1, Most stages in any one step: 1

ReferencesPhthalocyanine green pigment fine cleanproduction process

By Yang, Hanzhou and Zhu, JiFrom Faming Zhuanli Shenqing, 104804465,29 Jul 2015

5. Single Step

OverviewSteps/StagesNotes1.1Reactants: 1, Steps: 1, Stages: 1, Most stagesin any one step: 1

ReferencesSynthesis and hypolipidemic activity of 3-imino-1-oxoisoindolines in rodents

By Murthy, Akula R. K. et alFrom Pharmaceutical Research, 4(1), 21-7;1987

SciFinder®Page 3