[发明专利]用于制备N-取代马来酰亚胺的脱水催化剂、其制备方法和N-取代马来酰亚胺的制备方法

说明书

本发明涉及一种用于制备N‑取代马来酰亚胺的脱水催化剂、其制备方法和N‑取代马来酰亚胺的制备方法，所述用于制备N‑取代马来酰亚胺的脱水催化剂使副产物的生成最小化并且具有即使在重复使用多次后也不降低的活性，因此可重复使用并且具有可以保持较长时间的反应活性。

技术领域

相关申请的交叉引用

本申请基于并要求分别于2016年8月24日和2017年7月31日提交的韩国专利申请No.10-2016-0107851和No.10-2017-0097281的优先权，这两项申请的公开内容通过引用在此全部并入本说明书中。

本发明涉及一种用于制备N-取代马来酰亚胺的脱水催化剂、其制备方法和N-取代马来酰亚胺的制备方法，所述脱水催化剂使副产物的生成最小化，由于即使在重复使用数次后其活性也不降低，因此可重复使用，并且长时间保持其反应活性。

背景技术

N-取代马来酰亚胺广泛地用作医药、农用化学品、染料和高分子化合物的原料或中间体。特别地，N-取代马来酰亚胺用作高分子化合物或合成产物的单体或中间体，并且广泛地用作用于改善苯乙烯类树脂的耐热性的单体。

已知多种N-取代马来酰亚胺的制备方法。例如，已知如下方法：通过将容易由马来酸酐和胺如丁胺、辛胺、癸胺和十二胺得到的马来酸单酰胺(马来酰胺酸)加热至180℃以有效地脱水环化来得到N-取代马来酰亚胺(L.E.Coleman et al.,J.Org.Chem.,24,135(1959))。

然而，由于该方法产生仅仅15％至50％的低产率而且产出大量的作为副产物的聚酰胺结构的聚合物，因此其不能在实践中使用。

已知的实验室制备方法是在乙酸钠催化剂的存在下使用脱水剂如乙酸酐使马来酸酐与苯胺反应(Org.Synth.Coll.,1973,Vol.5,page 944)。尽管该方法以相对高的产率(75％至80％)生成N-取代马来酰亚胺，但是由于其需要使用化学计量的乙酸酐，这产生辅助材料的附加成本，因此其具有高生产成本的缺点。

另一方面，在温和的条件下使用有效的脱水催化剂而不使用脱水剂的马来酸单酰胺的脱水环化在商业上更有效。关于这种工艺已经进行了多种尝试。已知，例如，使用碱性催化剂如碱金属乙酸盐、氢氧化钠或三乙胺作为催化剂的方法(日本专利申请公开No.JP1972-024024 B2，加拿大专利公开No.CA 906494 A和德国专利公开No.DE 02100800 A1)和使用酸性催化剂如硫酸和磺酸的方法(英国专利公开No.GB 001041027 A)。然而，使用这样的催化剂的这些方法由于生成作为副产物的聚合产物，因此在抑制副反应方面仍然不能完全令人满意。此外，具有如下问题：这些方法在催化剂的分离和回收以及从反应产物中除去副产物中需要复杂的步骤。

如上所述，现有技术的马来酸单酰胺的脱水环化在催化剂的存在下产生大量的聚合副反应产物，因此在产率、产品纯度和操作程序方面有缺点。因此，抑制聚合副反应产物已经成为待解决的重要问题。此外，现有的负载有磷酸的催化剂的缺点在于，当催化剂重复使用时大量的磷酸类组分被洗脱，结果，它们的活性急剧降低并且副反应大大提高。还有如下问题：为了长时间维持反应，应当定期加入负载有磷酸的催化剂以维持其反应活性。

因此，需要开发一种催化剂，该催化剂在N-取代马来酰亚胺的制备中可以使副产物的生成最小化，由于即使在重复使用数次后其活性也不降低而可重复使用，并且可以长时间保持其反应活性。

发明内容

技术问题

本发明提供一种用于制备N-取代马来酰亚胺的脱水催化剂，该脱水催化剂可以使副产物的生成最小化，由于即使在重复使用多次后其活性也不降低而可重复使用，并且可以长时间保持其反应活性。

此外，本发明提供一种用于制备N-取代马来酰亚胺的脱水催化剂的制备方法。