專利名稱：N－(2－苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸[(Benzimidazol-2-ylmethyl)imino bis(methylenephophonic acid)]的合成方法。
背景技術(shù)：
美國(guó)專利[Yoshikawa，K.Heterocyclic Iminobismethylenebisphosphonic AcidDerivatives.U.S.Patent 5，441，945，1995]報(bào)道了N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸[(Benzimidazol-2-ylmethyl)imino bis(methylenephophonic acid)]的合成方法 該方法有下列缺點(diǎn)1.成本高。該方法起始原料(2-苯并咪唑基甲基)胺較貴，不易得。
2.副產(chǎn)品多，不易純化。粗產(chǎn)品需經(jīng)離子交換柱純化。
3.產(chǎn)率低。產(chǎn)率僅為17.3％。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種成本較低、產(chǎn)率較高的N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成方法。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下一種N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成方法，它基本上由下列步驟組成步驟1.將N-(羧基甲基)亞氨基雙甲基瞵酸和等物質(zhì)的量的鄰苯二胺混合研細(xì)，然后在180-200℃的油浴中加熱，至不再有水蒸汽冒出，步驟2.將反應(yīng)物冷卻到100℃以下，以每摩爾反應(yīng)物加入濃度為5-7mol·L-1的鹽酸400-500mL的比例加入鹽酸，混合物回流1-2小時(shí)，步驟3.將步驟2所得的溶液蒸干，向其中加入800-1000mL蒸餾水，分批加入KOH固體直到形成pH＝5-6的清液，加入活性炭回流0.5小時(shí)，冷卻后過(guò)濾得到橙黃色的澄清溶液，步驟4.向溶液中緩慢滴加6mol·L-1的鹽酸并且不斷攪拌，直到混合物的pH≤1.0，這一過(guò)程中有大量白色沉淀形成，過(guò)濾出沉淀，步驟5.將過(guò)濾出的沉淀在3-4L甲醇中回流1小時(shí)，冷卻后過(guò)濾，甲醇洗滌、干燥，即得白色晶體狀的N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸。
上述的N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸合成方法，步驟1加熱2-3小時(shí)。
本發(fā)明的合成N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的方法有如下優(yōu)點(diǎn)1.合成原料便宜易得。
美國(guó)專利方法中，原料2-氨甲基苯并咪唑比較貴。在本發(fā)明的合成方法中，用廉價(jià)易得的N-(羧基甲基)亞氨基雙甲基膦酸和鄰苯二胺代替了2-氨甲基苯并咪唑。
2.除雜及產(chǎn)品提純方法簡(jiǎn)便。
在本發(fā)明的合成方法中，反應(yīng)產(chǎn)物中的主要雜質(zhì)是N-(羧基甲基)亞氨基雙甲基膦酸和鄰苯二胺，前者易溶于水，后者可以用甲醇熱過(guò)濾、洗滌的方法除去。產(chǎn)品浸在水中可以進(jìn)一步晶化，所以可得到很純的產(chǎn)品。
3.產(chǎn)率高。
運(yùn)用Mannich反應(yīng)制備的有機(jī)膦酸，一般都有比較高的產(chǎn)率。但是在專利方法中，7.4g 2-(2-aminomethyl)benzimidazole反應(yīng)后僅得到2.9克產(chǎn)品。這說(shuō)明反應(yīng)過(guò)程中有較多的副產(chǎn)物形成。這也給提純帶來(lái)不便。而在我們的合成方法中，先發(fā)生Mannich反應(yīng)，然后成環(huán)形成苯并咪唑基團(tuán)，產(chǎn)率高達(dá)82％，具體實(shí)施方式
實(shí)施例1.N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成 將N-(羧基甲基)亞氨基雙甲基瞵酸(20mmol，5.26g)和鄰苯二胺(20mmol，2.16g)在100ml的敞口圓底燒瓶中混合均勻，然后在200℃的油浴中加熱。大約2小時(shí)后，不再有水蒸汽冒出表示反應(yīng)完成。反應(yīng)物冷卻到100℃左右，加入10ml 5mol·L-1的鹽酸，混合物在120℃的油浴中回流2小時(shí)。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將反應(yīng)后溶液完全蒸干，向其中加入20ml蒸餾水，分批加入KOH固體直到形成pH＝5的清液，加入活性炭回流0.5小時(shí)，冷卻后過(guò)濾得到橙黃色的澄清溶液。向溶液中緩慢滴加6mol·L-1的鹽酸并且不斷攪拌，直到混合物的pH≤1.0，這一過(guò)程中有大量白色沉淀形成。過(guò)濾后的沉淀在60ml甲醇中回流1小時(shí)，冷卻后過(guò)濾，甲醇洗滌、干燥得無(wú)色微晶5.5g，產(chǎn)率82％?；瘜W(xué)式C10H15O6N3P2。元素分析結(jié)果C，35.72；H，4.82；N，12.55％；理論值C，35.85；H，4.51；N，12.54％。
紅外光譜(KBr，cm-1)3153-2346(br)，1625(m)，1573(w)，1524(w)，1491(w)，1460(m)，1438(w)，1418(w)，1400(m)，1383(w)，1367(w)，1344(m)，1308(m)，1285(m)，1252(s)，1219(s)，1159(s)，1134(s)，1059(s)，1019(s)，992(s)，958(s)，926(s)，899(m)，887(m)，851(m)，828(m)，752(s)，727(w)，620(w)，572(w)，544(w)，496(s)，468(m)，456(m)，434(w)，411(s)。
實(shí)施例2.N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成將N-(羧基甲基)亞氨基雙甲基瞵酸(20mmol，5.26g)和鄰苯二胺(20mmol，2.16g)在100ml的敞口圓底燒瓶中混合均勻，然后在180℃的油浴中加熱。大約3小時(shí)后，不再有水蒸汽冒出表示反應(yīng)完成。反應(yīng)物冷卻到100℃左右，加入8ml 7mol·L-1的鹽酸，混合物在120℃的油浴中回流2小時(shí)。用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀將反應(yīng)后溶液完全蒸干，向其中加入16ml蒸餾水，分批加入KOH固體直到形成pH＝6的清液，加入活性炭回流0.5小時(shí)，冷卻后過(guò)濾得到橙黃色的澄清溶液。向溶液中緩慢滴加6mol·L-1的鹽酸并且不斷攪拌，直到混合物的pH≤1.0，這一過(guò)程中有大量白色沉淀形成。過(guò)濾后的沉淀在80ml甲醇中回流1小時(shí)，冷卻后過(guò)濾，甲醇洗滌、干燥得無(wú)色微晶5.4g，產(chǎn)率81％。化學(xué)式C10H15O6N3P2。元素分析結(jié)果C，35.72；H，4.82；N，12.55％；理論值C，35.85；H，4.51；N，12.54％。
權(quán)利要求
1.一種N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成方法，其特征是它基本上由下列步驟組成步驟1.將N-(羧基甲基)亞氨基雙甲基瞵酸和等物質(zhì)的量的鄰苯二胺混合研細(xì)，然后在180-200℃的油浴中加熱，至不再有水蒸汽冒出，步驟2.將反應(yīng)物冷卻到100℃以下，以每摩爾反應(yīng)物加入濃度為5-7mol·L-1的鹽酸400-500mL的比例加入鹽酸，混合物回流1-2小時(shí)，步驟3.將步驟2所得的溶液蒸干，向其中加入800-1000mL蒸餾水，分批加入KOH固體直到形成pH＝5-6的清液，加入活性炭回流0.5小時(shí)，冷卻后過(guò)濾得到橙黃色的澄清溶液，步驟4.向溶液中緩慢滴加6mol·L-1的鹽酸并且不斷攪拌，直到混合物的pH≤1.0，過(guò)濾出沉淀，步驟5.將過(guò)濾出的沉淀在3-4L甲醇中回流1小時(shí)，冷卻后過(guò)濾，甲醇洗滌、干燥，即得白色晶體狀的N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的N-(2-苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸合成方法，其特征是步驟1加熱2-3小時(shí)。
全文摘要
一種N－(2－苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸的合成方法，它是將N－(羧基甲基)亞氨基雙甲基瞵酸和等物質(zhì)的量的鄰苯二胺混合研細(xì)，在180－200℃的油浴中加熱，至不再有水蒸氣冒出，然后冷卻反應(yīng)物，加入鹽酸，回流混合物，將所得的溶液蒸干，向其中加入蒸餾水，分批加入KOH固體直到pH＝5－6的清液，加入活性炭回流0.5小時(shí)，冷卻后過(guò)濾得到橙黃色的澄清溶液，向溶液中緩慢滴加鹽酸并且不斷攪拌，直到混合物的pH≤1.0，過(guò)濾出沉淀，將過(guò)濾出的沉淀在甲醇中回流1小時(shí)，冷卻后過(guò)濾，洗滌、干燥，即得白色晶體狀的N－(2－苯并咪唑基甲基)亞氨基雙甲基膦酸。本方法有如下優(yōu)點(diǎn)1.合成原料便宜易得；2.除雜及產(chǎn)品提純方法簡(jiǎn)便；3.產(chǎn)率高。
文檔編號(hào)C07F9/00GK1763055SQ200510094580
公開(kāi)日2006年4月26日 申請(qǐng)日期2005年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月28日
發(fā)明者鄭麗敏, 曹登科 申請(qǐng)人:南京大學(xué)