[发明专利]双碳二亚胺和聚碳二亚胺及其制备方法

说明书

本公开描述一种合成碳二亚胺的方法，包含将烷基异硫脲，将亲硫试剂提供给反应混合物并在足以提供所述碳二亚胺的条件下反应，并且其中所述碳二亚胺是聚碳二亚胺或双碳二亚胺。本公开进一步描述分离所述碳二亚胺的方法。本公开额外描述分离的碳二亚胺组合物。

背景技术

已知碳二亚胺是用于各种脱水化学转化包括由醇和酸形成酯、由胺和酸形成酰胺、由酸形成酸酐、由羟基酸形成内酯和由氨基酸形成内酰胺的通用合成试剂。

碳二亚胺由各种前体如脲、硫脲、异氰酸酯和异硫脲制备。

碳二亚胺的用途包括例如在各种有机官能团的合成中作为反应性中间体，如将碳亲核试剂加入碳二亚胺中以提供作为螯合配体的脒。

已知碳二亚胺并且特别是含有多个碳二亚胺基团的分子非常不稳定，并且已经报告的离散双碳二亚胺或聚碳二亚胺非常少。除少数例外，报告的双碳二亚胺和聚碳二亚胺的合成涉及直接原位消耗碳二亚胺，无需其分离或纯化。这是由于前面提到的双碳二亚胺和聚碳二亚胺在分离和纯化过程中分解或重排成单碳二亚胺的不稳定性。考虑到制备双碳二亚胺和聚碳二亚胺的选择较少和通过已知方法可获得的结构多样性有限，具有制备双碳二亚胺和聚碳二亚胺的方法将是有用的。具有分离纯双碳二亚胺和聚碳二亚胺的方法将是进一步有用的。

发明内容

本公开描述一种合成碳二亚胺的方法，其包含将烷基异硫脲，将亲硫试剂提供给反应混合物并在足以提供所述碳二亚胺的条件下反应，并且其中所述碳二亚胺是聚碳二亚胺或双碳二亚胺。

本公开进一步描述分离所述碳二亚胺的方法。

本公开额外描述分离的碳二亚胺组合物。

具体实施方式

本公开描述制备双碳二亚胺和聚碳二亚胺的方法。在一个方面，本公开描述在乙腈中用硝酸银和三乙胺处理异硫脲以提供双碳二亚胺或聚碳二亚胺。在另一方面，双碳二亚胺或聚碳二亚胺已通过几个序列的用己烷稀释、通过硅藻土过滤混合物和蒸发而分离。

除非另有指示，否则数值范围，举例来说“2至10”或“C₂-C₁₀”包括界定范围的数字(例如，2和10)。

除非另有指示，否则比率、百分比、份数等均按重量计。

如本文所用，除非另有指示，否则短语“分子量”是指如以常规方式测量的数均分子量。

如本说明书所用，“烷基”无论单独或作为另一基团的一部分(例如，在二烷基氨基中)均涵盖具有指定碳原子数的直链和支链脂肪族基团，例如，(C₅-C₄₀)烷基。如果未指示数量(例如，芳基-烷基-)，则考虑1-20个烷基碳。优选的烷基包括但不限于甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、新戊基、环戊基、己基、环己基、金刚烷基和叔辛基。

术语“杂烷基”是指如上定义的烷基，其中在自由基例如醚或硫醚内一个或多个杂原子(氮、氧、硫、磷)代替一个或多个碳原子。

“芳基”是指衍生自具有指定碳原子数的芳香环的任何官能团或取代基，例如，(C₃-C₄₀)芳基。在一个例子中，芳基是指包含一个或多个芳香环的芳香族部分。在一个例子中，芳基为(C₆-C₁₈)芳基。在一个例子中，芳基为(C₆-C₁₀)芳基。在一个例子中，芳基为(C₁₀-C₁₈)芳基。芳基环可稠合，或以其它方式与一个或多个杂芳基环、芳香族或非芳香族烃环或杂环烷基环连接。优选的芳基包含但不限于苯基、萘基、蒽基和芴基。