N_4_磺酰胺_苯基_甲基_丙烯酰胺的合成

　2005年第13卷　第1期, 22～24合成化学

Chinese Journal of Synthetic Che m istry Vol . 13, 2005　No . 1, 22～24　

・研究论文・

N 2[42(磺酰胺) 苯基]

　

　　(　甲基

) 丙烯酰胺的合成

3

高英新, 包永忠, 黄志明, 翁志学

(浙江大学高分子工程研究所, 浙江杭州　310027)

摘要:以对氨基苯磺酰胺、丙烯酰氯(或甲基丙烯酰氯) 为原料合成了N 2[42(磺酰胺) 苯基]丙烯酰胺(ASP AA ) 和N 2[42(磺酰胺) 苯基]甲基丙烯酰胺(ASP MAA ) , 其结构经1H NMR, I R 和元素分析表征。合成ASP AA 的最佳条件:对氨基苯磺酰胺13. 76g (80mmol ) , n (对氨基苯磺酰胺) ∶n (丙烯酰氯) =1. 0∶1. 1, n (丙烯酰氯) ∶

n (NaHC O 3) =1. 00∶1. 14, 0℃～2℃反应3h, 反应液倾入10倍体积的的甲醇-水[V ((水) =1∶

10]中析出产物, 收率在60%以上。合成ASP MAA 的最佳条件:6. g ) , n (对氨基

苯磺酰胺) ∶n (甲基丙烯酰氯) =1. 00∶1. 05, n (三己胺) ∶n () 在℃滴加甲基丙烯酰氯后先在室温下反应1h, 然后在60℃反应1h, mL , 收率50%～

60%。

关　键　词:丙烯酰胺; 甲基丙烯酰胺; ; 合成中图分类号:O631; O625. 75

:文章编号:100521511(2005) 0120022203

42i n osulfonyl) phenyl](meth) acryl am i de

G 2xin, 　BAO Yong 2zhong, 　HUANG Zhi 2m ing, 　W ENG Zhi 2xue

(I nstitute of Poly mer Reacti on Engineering, Zhejiang University, Hangzhou 310027, China )

Abstract:N 2[42(a m inosulfonyl ) phenyl ]acryla m ide (ASP AA ) and N 2[42(a m inosulf onyl ) phenyl ]methacryla m ide (ASP MAA ) were synthesized thr ough the reacti on of acryl oyl chl oride or methacryl oyl chl oride with sulfona m ide (S A ) . Their structures were confir med by H NMR, I R and ele mental anal 2ysis . It was showed that relative higher yields were achieved when the reacti on conditi ons were op ti 2

m ized as foll o ws:f or ASP AA, S A was 13. 76g (80mmol ) , the molar rati o of S A and s odium hydr o 2gen carbonate with acryl oyl chl oride at 1. 00∶1. 10and 1. 14∶1. 00, the reacti on m ixture p reci p itated in methanol/water(V ∶V 1∶10) , after reacti on at 0℃～2℃for 3h; f or ASP MAA , S A was 6. 88g (40mmol ) , the molar rati o of S A and triethyla m ine with methacryl oyl chl oride at 1. 0∶1. 05and 1. 0∶1. 0, the reacti on m ixture p reci p itated in 700mL petr oleum ether, after dr opp ing methacryl oyl chl oride at 0℃～2℃and reacting at r oom te mperature for 1h then at 60℃for 1h .

Keywords:acryla m ide; methacryla m ide; sulf ona m ide; acryl oyl chl oride; methacryl oyl chl oride; synthesis

1

　　N 2[42(磺酰胺) 苯基]丙烯酰胺{N 2[42(a m i 2nosulf onyl ) phenyl ]acryla m ide, 简称ASP AA }和N 2[42(磺酰胺) 苯基]甲基丙烯酰胺{N 2[42(a m in 2osulfonyl ) phenyl]methacrylam ide, 简称ASP MAA }可以均聚或与其它单体共聚合成具有药理活性的

聚合物, 制成水溶性、毒副作用小、具有缓释作用

[1, 2]

的大分子药物。也可以与丙烯酸酯类单体共聚, 提高预涂感光版(PS ) 版的耐溶剂性、抗碱性、显影宽容度、耐印力等性能, 若再在共聚合物的侧链接上不饱和双键, 则可以作为光聚合、热敏

[3～5]

3收稿日期:2003209218

作者简介:高英新(1958-) , 男, 汉族, 河南南阳人, 硕士, 主要从事感光树脂及高分子研究。

通讯联系人:包永忠, 副教授, 博士, 主要从事聚合反应工程、聚合物改性的研究。Tel . [1**********]34, E 2mail:yongzhongbao@

zju . edu . cn

第1期　　　　高英新等:N 2[42(磺酰胺) 苯基](甲基) 丙烯酰胺的合成　

—23—

计算机直接制版(CTP ) 的成膜树脂。本文以对氨

基苯磺酰胺、(甲基) 丙烯酰氯为原料合成AS 2

H 2O

1　实验部分1. 1　仪器与试剂

AVANCE DMX 500型核磁共振(以DMS O 作溶剂, T MS 作内标) ; 美国N I COLET ESP 560型红

C l +

θ

O 2P AA, ASP MAA , 对产物结构进行了分析, 优化了

合成条件。

NO 2

O

H

θ

S O 2NH 2

DM F or Py, 0℃～2℃

S O 2NH 2

ASP AA (R =H ) , ASP MAA (R =Me)

　

外光谱仪(K B r 压片) ; EAGER 300型元素分析仪; PE DSC 27型差示扫描量热仪(升温速度10

-1

℃・m in ) 。

对氨基苯磺酰胺, 纯度98%, Acr O 公司产品; 丙烯酰氯、; 碳酸氢钠, 纯度; 1. 32二硝基苯, 化学纯, ; N , N 2二甲基甲酰胺(DMF ) , 分析纯, 中国医药集团上海化学试剂公司; 三已胺和吡啶, 分析纯, 江苏洪声化工厂; 石油醚, 分析纯, 沸程60℃～90℃, 杭州炼油厂; 四氢呋喃(THF ) , 分析纯, 杭州双林化工厂。1. 2　ASP AA 和ASP MAA 的合成

在干燥的三口烧瓶中加入对氨基苯磺酰胺13. 76g (80mmol ) , 一定量的NaHCO 3, 1, 32二硝基苯20mg, DMF 100mL, 反应液用冰浴冷却至0℃～2℃, 搅拌下经恒压滴液漏斗缓慢滴加丙烯酰氯7. 96g (88mmol ) , 滴加完毕后在一定温度下反应3h 。过滤除去盐, 滤液倾入10倍体积的甲醇-水中, 析出白色固体, 过滤, 滤饼用水洗3遍～5遍后用甲醇重结晶得ASP AA, 收率50%

1

～65%, m. p. 234℃～236℃; H NMR δ:10. 5(s, 1H, CONH ) , 7. 83～7. 85(d, 2H, A r H ) , 7. 79～7. 80(d, 2H, A r H ) , 7. 29(s, 2H, NH 2) , 5. 81, 6. 33(m , 2H, =CH 2) , 6. 47(t, 1H, =CH ) ; I R (图1) ν:3342(N -H ) , 3133, 3066(=C -H ) , 1676(C =O, 酰胺Ⅰ谱带) , 1536(CONH, 酰胺Ⅱ谱带) , 1593, 1493(-C =CH ) , 1411(C -N 伸缩振动) , 1164(S O 2-N ) , 836(苯环双取代) c m ; Anal . calcd for C 9H 10N 2O 3S:C 47. 78, H 4. 45, N 12. 38; found C 47. 12, H 4. 33, N 12. 21。

-1

在干燥的三口烧瓶中加入对氨基苯磺酰胺6. 88g (40mmol ) , 1, 32二硝基苯10mg, THF 100mL, 三己胺6. 0mL, 反应液用冰浴冷却至内温0℃～2℃, 丙烯酰氯39g (, 移去冰浴, 11h 。过滤除石油醚中, 析出白色固3遍后用甲醇重结晶得收率40%～60%, m. p. 250℃～252

1

℃; H NMR δ:10. 1(s, 1H, CONH ) , 7. 84～7. 86(d, 2H, A r H ) , 7. 75～7. 77(d, 2H, A r H ) , 7. 26(s, 2H, NH 2) , 5. 85, 5. 57(d, 2H, CH 2) , 1. 95(s, 3H, CH 3) ; I R (图1) ν:3341(N -H ) , 3133, 3096(=C -H ) , 978, 2943(CH 3) , 1658(C =O,酰胺Ⅰ谱带) , 1586(CONH, 酰胺Ⅱ谱带) , 1618, 1511(C =CH ) , 1401(C -N 伸缩振

-1

动) , 1158(S O 2-N ) , 827(苯环双取代) c m ; Anal . calcd for C 10H 12N 2O 3S:C 49. 99, H 5. 03, N 11. 66; f ound C 49. 51, H 4. 92, N 11. 50。2　结果与讨论

2. 1　合成ASP AA 的影响因素

对氨基苯磺酰胺与丙烯酰氯(或甲基丙烯酰氯) 的反应机理是亲核性氮质体在羰基上进行加成, 接着消去氯离子。因此, 对氨基苯磺酰胺中的氨基和磺胺基的氮原子在亲核反应中是竞争关系, 亲核性愈强, 则反应愈优先。对氨基苯磺酰胺中氨基氮上的孤电子与苯环的π电子相互作用, 氮上的孤电子部分地转向苯环, 氨基氮原子的亲核性下降。但是磺胺基中氮上的孤电子由于与两个巯羰基共轭, 磺胺基氮原子的亲核性下降更多, 因而氨基将优先反应。

实验中固定对氨基苯磺酰胺13. 76g (80mmol ) , n (对氨基苯磺酰胺) ∶n (丙烯酰氯) =1. 0∶1. 1, 研究了NaHCO 3的用量、反应温度、产物析出条件等对ASP AA 收率的影响。

(1) NaHCO 3的用量对ASP AA 收率影响

—24—

　合成化学　　　Vol . 13, 2005

对氨基苯磺酰胺与丙烯酰氯反应中加入碱, 即在肖特-鲍曼条件下进行反应, 可以提高反应速率。在此反应条件下, NaHCO 3悬浮在DMF 中, 当NaHCO 3与丙烯酰氯的摩尔比适宜时, 丙烯酰氯快速溶于DMF, 与NaHCO 3反应很慢。若NaHCO 3用量过大, 则丙烯酰氯有可能与NaHCO 3

从单体的聚合考虑, 倾入到甲醇-水[V (甲

醇) ∶V (水) =1∶10]中, 有利于二硝基苯的去除, 不影响单体的聚合。

表3　　甲醇2水体积比对ASP AA 收率的影响

Table 3　　The influence of V (methanol ) ∶V (water ) on

the yield of ASP AA

V (methanol ) ∶V (water )

接触面加大, 促进了它们之间的反应, 使收率降低。若NaHCO 3用量过小, 则生成的氯化氢与对氨基苯磺酰胺反应生成铵盐, 同样使收率下降。NaHCO 3用量对ASP AA 收率的影响见表1。由表1可见, 当丙烯酰氯与NaHCO 3的摩尔比为1. 00∶1. 14时, ASP AA 的收率最高。

表1　　NaHC O 3用量对ASP AA 收率的影响

Table 1　　The influence of a mount of NaHCO 3on

the yield of ASP AA

n (acryl oyl chl oride ) ∶n (NaHC O 3)

Yield /%

-

1∶01∶31∶61∶810∶1

. 的影响因素

/%

1. 0∶2. . 2. 00141. 1. 001. 0∶0. 80

分别选用DMF, T HF, 吡啶作溶剂, 固定对氨基苯磺酰胺6. 88g (40mmol ) , n (对氨基苯磺酰胺) ∶n (甲基丙烯酰氯) =1. 00∶1. 05, 反应3h 。在DMF 中没发现ASP MAA; 在THF 中产物很少, 在吡啶中ASP MAA 的收率达60%。

本文也考察了反应液倾入甲醇-水(1∶1) , 甲醇、水、石油醚中对ASP MAA 收率的影响, 发现倾入甲醇-水、甲醇中不析出产物, 倾入到水中仅析出少量产物, 倾入到700mL 石油醚中析出的产物收率为50%～60%。3　结论

(1) 分析结果确证所合成的产物为预期的ASP AA 和ASP MAA 。

(2) 合成ASP AA 的最佳条件为:对氨基苯磺

(2) 反应温度对ASP AA 收率影响

丙烯酰氯非常活泼, 反应温度对产物收率有

很大影响。当n (丙烯酰氯) ∶n (NaHCO 3) =1. 00∶1. 14时, 其它反应条件同表1, 研究了不

同反应温度对产物收率的影响, 结果如表2所示。表2表明反应温度愈高, 收率愈低。在0℃～2℃时ASP AA 的收率最高(65%) 。

表2　　反应温度对ASP AA 收率的影响

Table 2　　The influence of reacti on te mperature on

the yield of ASP AA

T/℃Yield /%

0～265

2～456

543

7～832

酰胺13. 76g (80mmol ) , n (对氨基苯磺酰胺) ∶n

(甲基丙烯酰氯) =1. 0∶1. 1, n (甲基丙烯酰氯) ∶n (NaHCO 3) =1. 0∶1. 14, 0℃～2℃反应3h 后将反应液倾入10倍体积的甲醇-水[V (甲

(3) 产物析出条件对ASP AA 收率的影响

反应结束, 产物析出条件不同, 收率不同。根据文献

方法, 将反应液倾入到10倍体积的的甲

醇-水[V (甲醇) ∶V (水) =3∶1]中, 仅析出很少量的产物, 可能是反应液倾入到甲醇-水中, AS 2P AA 在混合液中的溶解度加大。为此研究了不

[1]

醇) ∶V (水) =1∶10]中析出产物, 收率在60%以

上。

(3) 合成ASP MAA 的最佳条件:对氨基苯磺酰胺6. 88g (40mmol ) , n (对氨基苯磺酰胺) ∶n (甲基丙烯酰氯) =1. 0∶1. 05, n (三己胺) ∶n (甲

基丙烯酰氯) =1. 0∶1. 0, 在0℃～2℃滴加甲基丙烯酰氯后先在室温下反应1h, 然后在60℃反应1h, 将反应液倾入到700mL 石油醚中析出产物, 收率50%～60%。

(转至第36页)

同配比的甲醇-水对收率的影响, 结果如表3所示。仅从收率考虑, 倾入到水中似乎更好一些, 但

—36—

　续表2

Comp 6e

　合成化学　　　Vol . 13, 2005

I R νm C =O/c

-11

H NMR δMS m /z 450

1737, 1666

3. 67(s, 3H, NOCH 3) , 3. 77(s, 3H, CO 2CH 3) ,

4. 38(s, 2H, CH 2S ) , 7. 74(s, 1H, PyH ) , 7. 08～7. 60(m, 8H, A r H )

3. 67(s, 3H, NOCH 3) , 3. 77(s, 3H, CO 2CH 3) ,

4. 39(s, 2H, CH 2S ) , 7. 75(s, 1H, PyH ) , 7. 26～7. 67(m, 8H, A r H ) 2. 28(s, 6H, 2×CH 3) , 3. 67(s, 3H, NOCH 3) , 3. 77(s, 3H, C O 2CH 3) , 4. 37(s, 2H, H 2S ) , 7. 71(s, 1H, PyH ) , 7. 18～7. 58(m, 7H, A r H ) 1. 62(s, 9H, 3×CH 3) , 3. 67(s, 3H, NOCH 3) , 3. 77(s, 3H, C O 2CH 3) , 4. 31(s, 2H, CH 2S ) , 7. 58(s, 1H, PyH ) , 7. 26～7. 57(m, 4H, r 6f 1738, 1669516

6g 1739, 1663460

6h 1741, 1665412

2. 3　5和6生物活性的测试结果

[3]w N 2carba mate derivatives

WO 207220.

[E, Lorenz G, Schelberger K . BASF 500

-the ne w br oad 2s pecru m str obilurin fungicide [C ].B right on UK B right on Cr op Pr ot Conf Pest &D is, B ritish Cr op Pr otecti on Council, 2000:541-548. [5]　邹霞娟, 金桂玉. 12取代苯基21, 42二氢262甲基242哒

采用菌丝生长速率法对5和6进行了离体杀菌筛选实验。在50mg ・L 下, 小麦赤霉病菌(Gibberella zeae ) (2ularia oryzae ) ) 有6a, 菌活性大于, 6a 达到95%。6a 90%。大部分化合物对辣椒疫霉病菌(Phyt oph 2thora infestans ) 的抑菌活性较低。参考文献

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-1

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(上接第24页)

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CHI NESE J OURNAL OF S YNTHETI C CHE M I STR Y

(B i m onthly )

Volu m e 13　　Nu m ber 1　　February 2005

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