[发明专利]N－(3－甲基苯基)马来酰亚胺的纯化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种耐热性聚酰亚胺中间体N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺的纯化方法。

背景技术

N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺是一种重要的耐热性聚酰亚胺中间体，作为高分子的耐热改性单体，广泛应用于聚氯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯中，其结构式为：

现有技术中，“现代塑料加工应用”Vol.15(4)，2003，No.8，13-16，“化学与生物工程”2006，Vol.23 No.7，相继报道了苯基马来酰亚胺的制备方法，以马来酸酐为原料，在对甲苯磺酸、N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺和苯类反应溶剂中，阻聚剂2，6-二叔丁基苯酚的存在下与苯胺进行酰亚胺化反应，回流脱水，得到的苯基马来酰亚胺粗产物，经重结晶，获得符合要求的目标产物。

N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺的制备方法，提纯方法未见报道，采用上述合成工艺时总的转化率低，杂质多，需要多次重结晶才能得到提纯的目标产物，操作繁琐，成本高。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺的纯化方法，以克服现有技术需要多次重结晶，操作繁琐，成本高的不足。本发明的技术构思是这样的：以含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物为原料，与碳酸盐溶液中和除酸性杂质，经碱洗，水洗，活性碳吸附乙醇溶液的有机杂质，即获得本发明的纯化产物。

本发明的方法包括如下步骤：

将含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物加入碳酸盐溶液，室温下中和反应10-20分钟，分离得到的有机层加入碳酸盐溶液碱洗，水洗，减压蒸除苯类溶剂，蒸余液在乙醇溶液中加入活性碳，80-90℃吸附，热过滤，滤液冷却至0-10℃结晶，析出的黄色固体即为本发明的纯化产物。

本发明所使用的碳酸盐溶液为10-30wt％碳酸钾溶液、碳酸钠溶液中的一种，优选的碳酸盐溶液为10wt％碳酸钾溶液、碳酸钠溶液中的一种，N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物与碳酸盐溶液，水的质量体积比为1∶2-3∶2-3。

本发明的乙醇溶液按乙醇与水4-9∶1的体积比配制得到，N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物与乙醇溶液的质量体积比为1∶4.5-7.5；本发明的活性碳规格为100-250目(0.15-0.06mm)，N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物与活性碳的质量比为1∶0.02-0.05。

用本发明纯化方法得到的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺，纯度达到99％以上(HPLC)。

本发明的纯化方法与现有技术相比较，操作安全简便，避免了多次重结晶，产品成本低，纯度好，利于环境保护，适于工业化生产。

具体实施方式

下面通过实施例对本发明作进一步说明，但实施例并不限制本发明的保护范围。

实施例1：

1.含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物的制备：

在带有加热、搅拌、温度计、滴液漏斗的1000ml反应瓶中分别加入112.8g(1.15mol)马来酸酐，0.4g阻聚剂2，6-二叔丁基苯酚，400ml苯类溶剂(苯：甲苯为1∶2，体积比)，20ml N-甲基吡咯烷酮，搅拌下加热，控制温度50-60℃，2小时内滴入112.8g(1.05mol)间甲基苯胺，加入15g脱水剂对甲苯磺酸，加热至95±5℃回流分水，反应3小时，得到含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物反应液。

反应液取样，蒸除苯类溶剂，推算得到N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物164.2g(0.876mol)，收率83.5％。

2.N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺的纯化：

在带有加热、搅拌、温度计、分水器的反应瓶中加入步骤(1)含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物反应液，加入200ml的10％碳酸钾溶液，室温反应10分钟后静置，除去水层，得到的有机相中加入200ml的10％碳酸钾溶液，室温搅拌10分钟后静止，除去水层，有机相用200ml/次水洗涤二次，减压蒸除苯类溶剂(回收重复使用)，蒸余液中加入800ml乙醇水溶液(乙醇∶水为4∶1，体积比)，搅拌下加热至80℃，加入5g 200目活性碳，维持同温度，搅拌0.5小时后热过滤，滤液搅拌下冷却到5℃，析出黄色结晶，得到纯化的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺108.1g收率55％，纯度99.1％(HPLC)。

实施例2：

1.含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物的制备：同实施例1。

2.N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺的纯化：

在带有加热、搅拌、温度计、分水器的反应瓶中加入步骤(1)含苯类溶剂的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺粗产物反应液，加入150ml的20％碳酸钠溶液，室温搅拌10分钟后静置，除去水层，得到的有机相中加入150ml的20％碳酸钠溶液，室温搅拌10分钟后静止，除去水层，有机相用150ml/次水洗涤二次，减压蒸除苯类溶剂(溶剂回收，重复使用)，蒸余液中加入1000ml乙醇水溶液(乙醇∶水为9∶1，体积比)，搅拌下加热至90℃，加入8g 250目活性碳，维持同温度，搅拌0.5小时后热过滤，滤液搅拌下冷却到5℃，析出黄色结晶，得到纯化的N-(3-甲基苯基)马来酰亚胺95.9g，收率48.8％，纯度99.5％(HPLC)。