[发明专利]一种无溶剂研磨法制备双苯磺酰亚胺的方法

说明书

本发明涉及一种无溶剂研磨法制备双苯磺酰亚胺的方法，首先将苯磺酰胺与纯的苯磺酰氯放入球磨机中研磨，使苯磺酰胺与苯磺酰氯在室温下充分混合均匀；然后分批向球磨机中投入固体NaOH继续研磨，并保持反应物的温度低于60℃；反应结束后将反应物从所述球磨机中移出，该反应物用有机溶剂溶解，过滤除去生成的NaCl，得到滤液；最后将所述滤液经浓缩结晶、过滤、干燥，即得产品。本发明整个反应过程中不需要溶剂，减小了对环境的污染,降低了生产成本。整个制备过程原子利用率高，符合原子经济及绿色环保的理念，适合工业化生产。

技术领域

本发明涉及一种双苯磺酰亚胺的制备方法，尤其涉及一种无溶剂研磨法制备双苯磺酰亚胺的方法。

背景技术

双苯磺酰亚胺（简称BBI）是一种重要的有机化工镍柔软剂、抗杂剂。在电镀工业中，用它代替糖精作初次光亮剂，具有整平效果好，消耗量小于糖精的优点。另外，近年来随着亲电氟化试剂——N-氟代双苯磺酰亚胺在有机物氟化反应中的广泛应用，作为制备N-氟代双苯磺酰亚胺的主要原料，BBI的需求量进一步增加。目前文献中已报到的合成BBI的方法主要有以下几种：

化学工程师，2009年11期59页中报道，用苯磺酰氯与两倍当量的苯磺酰胺、两倍当量的氢氧化钠在水溶液中于55℃下反应，以72%的收率得到双苯磺酰亚胺。此法苯磺酰胺和氢氧化钠的用量都较大，产率低。

Org. Lett., 2009, 11, 1147中报道，在四氢呋喃中将苯磺酰氯和苯磺酰胺在NaH存在下反应，可得双苯磺酰亚胺。此法中NaH和四氢呋喃价格都比较昂贵，不适合工业生产。

中国专利CN101671285A中报道了一种苯磺酰胺和苯磺酰氯在氢氧化钠水溶液中反应制备双苯磺酰亚胺的方法，此方法中虽然产率较高，但反应所需最高温度达100~105℃，高温下苯磺酰氯遇水很易水解。

Chem. Eur. J., 2013, 19, 16910中报道苯磺酰氯和苯磺酰胺，在Et3N和DMAP存在下，在二氯甲烷中反应可制得双苯磺酰亚胺，但反应中所用的Et3N和DMAP都比较昂贵，不适合工业生产双苯磺酰亚胺。

2016年在WO2016009448A1中报道，用乙腈作溶剂，苯磺酰氯和两倍当量以上的苯磺酰胺在Et3N的作用下反应可制的双苯磺酰亚胺，此方法中苯磺酰胺用量大，乙腈和Et3N都比较昂贵，不适合工业生产。

以上所述制备双苯磺酰亚胺的方法，大都使用较昂贵的碱或溶剂，有些虽然使用便宜的NaOH为碱，但都要用水作溶剂，造成苯磺酰氯在反应过程中水解，反应完成后产生大量废水，造成环境污染。

众所周知，无溶剂有机合成反应因其不使用溶剂, 避免了反应过程中溶剂对环境的污染, 同时又降低了生产成本。另外, 由于没有溶剂的介入, 它有着与传统溶液反应不同的分子环境, 因而有可能使反应的速率、选择性和转化率得到提高。这类反应可通过研磨、微波辐射、超声波辐射、振荡和光照等简洁技术来实现。基于以上诸多优点, 无溶剂有机合成反应近年来得到了合成化学家的关注。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简便、原子利用率高、环境污染小、成本低廉的无溶剂研磨法制备双苯磺酰亚胺的方法。

为解决上述问题，本发明所述的一种无溶剂研磨法制备双苯磺酰亚胺的方法，其特征在于：首先将苯磺酰胺与纯的苯磺酰氯放入球磨机中研磨，使苯磺酰胺与苯磺酰氯在室温下充分混合均匀；然后分批向球磨机中投入固体NaOH继续研磨，并保持反应物的温度低于60℃；反应结束后将反应物从所述球磨机中移出，该反应物用其质量3~15倍的有机溶剂溶解，过滤除去生成的NaCl，得到滤液；最后将所述滤液经浓缩结晶、过滤、干燥，即得产品；所述苯磺酰胺、所述苯磺酰氯和所述NaOH的摩尔比为1：1~2：1~2.5。

所述有机溶剂为甲醇、乙醇、二氯甲烷、乙酸乙酯中的任意一种。