本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體涉及一種低腐蝕生產(chǎn)N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的方法。

背景技術(shù)：

N-羥基鄰苯二甲酰亞胺是一種重要的化工原料，可以用作合成藥物及殺蟲劑的中間體。由于它含有羥亞胺的機(jī)構(gòu)，很容易與某些氧化劑如氧氣、次氯酸鈉等作用產(chǎn)生強(qiáng)氧化性的氮氧自由基，可以作為電化學(xué)氧化反應(yīng)中傳遞電子的中間體。所以近年來N-羥基鄰苯二甲酰亞胺作為氧化反應(yīng)的綠色催化劑，廣泛應(yīng)用于有機(jī)合成領(lǐng)域。在未來以綠色化學(xué)為主導(dǎo)的有機(jī)合成領(lǐng)域，前途不可估量。因此，對(duì)該化合物的合成方法研究以及合成路線優(yōu)化就顯得十分重要。

關(guān)于N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的合成，專利CN1051170A中其作為中間產(chǎn)物，披露了其合成方法，采用鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺作為原料，加入碳酸鈉等堿性物質(zhì)，促進(jìn)反應(yīng)平衡向產(chǎn)物方向轉(zhuǎn)化，反應(yīng)后得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺，產(chǎn)率達(dá)到80～85％。專利CN1239715A所述方法仍以鄰苯二甲酸酐和鹽酸羥胺為原料，僅對(duì)N-羥基鄰苯二甲酰亞胺合成的反應(yīng)介質(zhì)體系作了改進(jìn)。專利CN101845012A則提供了另外一種合成方法，它以苯酐和鹽酸羥胺為原料，以氯化鈉、三氧化二鐵為礦化劑，采用固相法合成N-羥基鄰苯二甲酰亞胺。

上述合成方法，均采用鹽酸羥胺作為合成原料，在合成及后續(xù)精制過程中會(huì)形成大量的氯離子。而氯離子具有離子半徑小、穿透能力強(qiáng)，并且具有能夠被金屬表面較強(qiáng)吸附的特點(diǎn)，對(duì)生產(chǎn)過程中的金屬設(shè)備的腐蝕性較大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種低腐蝕生產(chǎn)N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的方法，該方法具有腐蝕性低、工藝簡(jiǎn)單、易操作、產(chǎn)品純度高、收率高的特點(diǎn)，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。

該方法具體包括如下步驟：

(1)將鄰苯二甲酸酐和硫酸羥胺加入到水中進(jìn)行溶解；

(2)然后加入堿，于60～100℃下，反應(yīng)0.5～1.5h，

(3)將完成反應(yīng)的物料降至室溫過濾，將過濾所得到的固體經(jīng)水洗、烘干后，即得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺。

為了避免原料的浪費(fèi)，并且使原料的轉(zhuǎn)化率更高，步驟(1)中，鄰苯二甲酸酐和硫酸羥胺的摩爾比優(yōu)選為1∶0.4～0.7。

進(jìn)一步，步驟(2)中，所述堿為NaOH、KOH、LiOH、甲醇鈉、乙醇鈉中的一種。這些堿具有較強(qiáng)的堿性，有利于生成游離羥胺，從而能夠保證原料的利用率，提高產(chǎn)品收率，并降低反應(yīng)時(shí)間。

進(jìn)一步，步驟(2)中加入的堿和步驟(1)中硫酸羥胺的摩爾比為2∶1，可以使硫酸羥胺與堿完全反應(yīng)轉(zhuǎn)化為游離羥胺，從而與鄰苯二甲酸酐進(jìn)行反應(yīng)。

步驟(3)中，是在60～80℃下進(jìn)行烘干，烘干的時(shí)間為10～24h。N-羥基鄰苯二甲酰亞胺分解溫度較低，不適合在較高溫度及較長(zhǎng)時(shí)間下進(jìn)行烘干，而時(shí)間過短則產(chǎn)品無法完全烘干，上述烘干工藝能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量的情況下進(jìn)行烘干。

本發(fā)明中對(duì)水的加入量沒有特別要求，只要能將原料溶解即可。

本發(fā)明采用硫酸羥胺作為新的反應(yīng)原料，避免了現(xiàn)有技術(shù)中采用鹽酸羥胺作為反應(yīng)原料時(shí)，所生產(chǎn)的氯離子對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕現(xiàn)象，本發(fā)明不僅降低了整個(gè)反應(yīng)體系對(duì)生產(chǎn)過程中的金屬設(shè)備的腐蝕，而且也簡(jiǎn)化了整個(gè)操作流程。

本發(fā)明的反應(yīng)過程中溫度控制在60～100℃，反應(yīng)時(shí)間控制在0.5～1.5h。在本發(fā)明的反應(yīng)過程中，反應(yīng)溫度過低會(huì)溫度過低會(huì)導(dǎo)致反應(yīng)速度較慢，反應(yīng)溫度過高會(huì)導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生；反應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致副產(chǎn)物增多，收率下降，反應(yīng)時(shí)間過短則反應(yīng)不完全，上述反應(yīng)條件可有效地在控制反應(yīng)過程中副產(chǎn)物的同時(shí)，盡可能地縮短反應(yīng)時(shí)間。

綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在：采用硫酸羥胺作為反應(yīng)原料，避免了氯離子的產(chǎn)生，不僅降低了整個(gè)反應(yīng)體系對(duì)金屬設(shè)備的腐蝕，提高金屬設(shè)備的使用壽命，而且整個(gè)合成工藝簡(jiǎn)單，得到的產(chǎn)品純度高，且產(chǎn)品的收率提高了60％以上，基本上穩(wěn)定在90％以上，最高可達(dá)93％，非常適合工業(yè)化生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。

實(shí)施例1

將74.0g鄰苯二甲酸酐和41.0g硫酸羥胺投入到300ml的水中溶解后，加入KOH 28.0g，在80℃下反應(yīng)1.5h，反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫過濾，水洗，在60℃烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體75.4g，收率92.4％，純度98.8％。

實(shí)施例2

將74.0g鄰苯二甲酸酐和41.0g硫酸羥胺投入到300ml的水中溶解后，后加入甲醇鈉27.0g，在90℃下反應(yīng)0.5h，反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫過濾，水洗，在60℃烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體74.0g，收率90.8％，純度98.5％。

實(shí)施例3

將74.0g鄰苯二甲酸酐和32.2g硫酸羥胺投入到300ml的水中溶解后，后加入甲醇鈉21.6g，在90℃下反應(yīng)0.5h，反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫過濾，水洗，在60℃烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體59.1g，收率90.6％，純度98.5％。

實(shí)施例4

將74.0g鄰苯二甲酸酐和56.4g硫酸羥胺投入到300ml的水中溶解后，后加入甲醇鈉37.8g，在90℃下反應(yīng)0.5h，反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫過濾，水洗，在60℃烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體74.3g，收率91.1％，純度98.7％。

實(shí)施例5

將148.1g鄰苯二甲酸酐和82.1g硫酸羥胺投入到500ml的水中溶解后，后加入NaOH40.0g，在100℃下反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫過濾，水洗，在60℃烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體151.7g，收率93.0％，純度99.0％。

對(duì)比例1

將74.0g鄰苯二甲酸酐和41.0g硫酸羥胺投入到300ml水合溶劑(含有機(jī)溶劑1，4-二氧六環(huán)90％，v/v)中，后加入NaOH20.0g，在60℃下反應(yīng)1h，反應(yīng)結(jié)束后，降至室溫過濾，水洗，在60℃烘干24h得到N-羥基鄰苯二甲酰亞胺白色固體45.8g，收率56.1％，純度98.0％。

由上述實(shí)施例與對(duì)比例中可以看出，采用本發(fā)明所得到的N-羥基鄰苯二甲酰亞胺的純度略有提高，但不太明顯，而收率卻大幅度地提高，相比對(duì)比例1，上述各實(shí)施例的收率的提高比例在61.5-65.8之間，收率的提高，使得本申請(qǐng)適宜于工業(yè)化流程。