邻苯二甲酸亚胺苯磺酸醋的合成研究

杨欢欢，郭振强，王 筠*

（1.周口师范学院化学化工学院，河南周口466000；2.河南省黄泛区绿原化工有限公司，河南周口466000）

邻苯二甲酸亚胺苯磺酸醋的合成研究

杨欢欢1，郭振强2，王 筠1*

（1.周口师范学院化学化工学院，河南周口466000；2.河南省黄泛区绿原化工有限公司，河南周口466000）

以邻苯二酸酐和苯磺酰氯为起始原料，在温和条件下经二步合成反应，合成了N-羟基邻苯二甲酰亚胺对苯磺酸酯，总收率达到72%。产物通过红外、核磁共振和元素分析进行鉴定表征。

苯磺酸酯；合成；表征

苯磺酸醋类化合物是一种重要的医药和农药中间体，主要用于芳香胺、芳香经基等有机化合物的合成［1-2］，如植物源杀虫剂、新型液晶材料及感光材料中的添加剂。近年来研究发现，N-对甲苯磺酸氧邻苯二甲酸亚胺、N-三氟甲烷磺酸氧萘二甲酸亚胺等磺酸醋类化合物在深紫外光刻中能起到化学增幅的作用，该作用催化机理如下：首先磺酸醋类化合物在一定强度的紫外光照下会产生酸，如苯磺酸等衍生物，这种酸性产物在加热条件下可以促进聚合物分子链断裂，从而增强光刻胶材料曝光前后的溶解能力的差异，在此过程中再次分解出酸，能继续催化光刻胶分子发生反应，从而大幅度提高了光刻胶的光敏性［3］。由于磺酸醋类在光分解后，产生的磺酸毒性小，并且酸强度中等、酸扩散度适当，有利于光刻蚀进行和成像曝光显影过程，因此在248 nm光刻胶中应用广泛。

目前，该类化合物的合成方法已有相关文献报道［4］，本文以苯醉和盐酸经胺为原料，经两步反应在温和条件下合成N-经基邻苯二甲酸亚胺苯磺酸醋，分离方法操作简单，收率较高。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

苯醉、三乙胺购于天津市化学试剂一厂；吡陡购于上海国药集团；盐酸经胺购于开封试剂厂；其余所用药品溶剂均为分析纯，使用前未进一步处理。

实验中产物的表征和鉴定所用仪器有WC-1型显微熔点仪测定熔点；上海精科752型紫外可见分光光度计；Bruker DPX-400 MHz型核磁共振仪，TMS内标，溶剂CDCl3；Brucker Vector 22型红外光谱仪，KBr压片；Elementar公司Vario ELⅢ型元素分析仪。

1.2 N-羟基邻苯二甲酰亚胺苯磺酸酯的合成方法该目标产物的制备分二步进行，合成路线如下：

2 结果与讨论

2.1 N-羟基邻苯二甲酰亚胺的合成

用适量的无水乙醇溶剂分别将物质的量为0.1 moL邻苯二甲酸醉和盐酸经胺在室温下溶解，然后加入到250 mL的三颈烧瓶中，在磁子搅拌作用下，充分搅拌15 min。随后将等物质的量的三乙胺分三次加入上述悬浊液，室温搅拌持续15 min，在添加过程中悬浊液逐渐变为浅棕色透明溶液。继续将三颈瓶在80℃采用水浴回流30 min后，将实验装置改为蒸馏，蒸出大部分乙醇，直至瓶中出现固体。静置冷却后，析出大量白色粉末状固体，即为目标产物。纯化粗产物的过程首先将固体粉末放入大量冷水中搅拌20 min，以去除反应物中生成的盐类，抽滤后用无水乙醇重结晶两次，得到白色针状结晶，收率79%，纯度99%，mp 231℃～232℃。红外光谱图中3152 cm-1是-OH的吸收峰，1792 cm-1、1740 cm-1处归属为酸亚胺的羰基特征吸收峰，1603cm-1、1482 cm-1、1460 cm-1为苯环的骨架振动吸收峰。核磁氢谱图显示1H NMR（DMSO-d6）：10.85（s，1H，-OH），7.85（s，4H，ArH）。

2.2 N-羟基邻苯二甲酰亚胺苯磺酸酯的合成

在烧瓶中称取物质的量1：1的N-经基邻苯二甲酸亚胺和对甲基苯磺酸氯溶解于适量THF溶剂中，搅拌下用滴液漏斗加入20 mL吡陡，维持搅拌30 min。将反应后的溶液倒入大量冷水中，析出浅黄色絮状物。经多次抽滤和用冷水洗涤后干燥，得到白色固体产物，总产率72%，熔点152℃～154℃。产物经核磁、红外及元素分析表征如下：红外谱图上3086 cm-1、3053 cm-1处为苯环上C-H伸缩振动，1801 cm-1、1745 cm-1为酸亚胺的特征吸收峰，1592cm-1、1463 cm-1为苯环骨架的伸缩振动吸收，1180 cm-1、1392 cm-1处出现了磺酸醋的吸收峰。1H NMR:δ（ppm）CDCl3，7.97，7.95（2H）多重峰是与磺酸醋基相连的苯环邻位氢的振动，7.40，7.42（2H）是与磺酸醋基相连的苯环间位氢的振动，7.88～7.80（4H）的多重峰是另一苯环上氢的吸收峰。元素分析表明：C:55.42%，H: 2.98%，N:4.65%，S:10.56%（理论值C:55.44%，H: 2.99%，N:4.62%，S:10.57%）。综合以上分析，目标产物鉴定为N-经基邻苯二甲酸亚胺对甲苯磺酸醋。

3 结论

以简单原料苯醉和盐酸经胺经两步反应合成了N-经基邻苯二甲酸亚胺苯磺酸醋，产物并经核磁氢谱、红外、元素分析表征鉴定。该合成路线具有反应时间短、收率高、反应条件温和、产物易于分离纯化的优点，对该类化合物的生产提供了一条经济可行的合成路线。

［1］徐克勋.有机化工原料及中间体便览［M］.沈阳:辽宁省石油化工技术情报总站，1989：647.

［2］Eglinton G，Whiting M C.The preparation and properties of the toluene-p-sulphonates of acetylenic alcohols［J］.J Chem Soc，1950:3650-3656.

［3］Ito H，Willson C G，Frechet J M J.Positive/negative mid UV resist with high thermal stability［J］.Proc.SPIE，1987，771:24-31.

［4］吕早生，黄吉林，赵金龙，等.2-丁炔-1，4-二醇双对甲苯磺酸醋的合成工艺研究［J］.化学与生物工程，2012（19）: 56-58.

Study on Synsthesis of Phthalamide Benzenesulfonate

YANG Huan-huan1，GUO Zheng-qiang2，WANG Jun1*
（1.Department of Chemistry，Zhoukou Normal University，Zhoukou，Henan 466000，China；2.Green Plane Company of Huang Fan Area，Zhoukou，Henan 466000，China）

Phthalamide benzenesulfonate was synthesized by phthalic anhydride，hydroxylamine hydrochloride and p-toluenesulfonyl chloride after two steps reaction in moderate condition，the total yield reaches 72%.The target product was characterized by IR，1H NMR and elemental analysis.

benzenesulfonate；synthesis；characterization

1006-4184（2015）7-0040-02

2015-04-08

周口师范学院青年科研基金项目（编号：zksyqn201318A），周口师范学院化学化工学院大学生科技创新基金资助项目（编号：HYDC201412）。

王筠（1975-），男，河南周口人，讲师，硕士研究生。研究方向：纳米光刻材料、有机合成。E-mail：zk-wangjun@163.com。