纳迪克酸酐的合成

简介

纳迪克酸酐(NA)又称顺-5-降冰片烯-2，3-二酸酐，具有双环结构，有内型和外型两种空间异构体。纳迪克酸酐是一种重要的化工原料，广泛应用于合成树脂、塑料、农药和医药等行业[1]。

合成

图1 纳迪克酸酐的合成路线

将甲基丙烯醛（纯度91.28%）921克（12摩尔）、甲醇460.5克（相当于甲基丙烯醛的0.5倍重量）和对苯二酚0.9克加入玻璃制造的Diels-Alder反应容器中，加热并保持在40°C。二环戊二烯（纯度93%）710.8克（5摩尔）以1.97克/分钟的速率与480毫升/分钟的氮气（作为伴随气体）一起供应。至加热至350°C的管式反应器（环戊二烯热解装置）的塔顶。生成的环戊二烯通过保持在60°C的双环戊二烯分离柱，在-20°C的冷却管中冷凝，并在6小时内连续供应至Diels-Alder反应的玻璃制反应容器。得到目标化合物纳迪克酸酐纯度为99.9%[2]。

图2 纳迪克酸酐的合成路线

将已经制备的非均相催化丙烯酰胺-环戊二烯反应溶剂润湿铜交换沸石Y（0.41g，85%，0.17mmol Cu）置于Schlenk烧瓶中，并在约150°C的高真空下干燥2小时。将烧瓶在氮气下冷却至室温（约20°C）。向冷却的固体中加入DCM（4.0毫升）和双（亚胺）化合物{2,2'-异亚丙基双[4（S）-4-叔丁基-2-恶唑啉]}（0.025克，0.075毫摩尔）。悬浮液在室温（约20°C）下搅拌2小时，然后冷却至-78°C。将溶解在DCM（1ml）中的丙烯酰胺（3-（2-丙烯酰基）-2-恶唑烷酮）（0.24g，1.70mmol）加入悬浮液中并搅拌15分钟。随后通过注射器加入新蒸馏的环戊二烯（0.90克，0.91毫升，8.5毫摩尔）。将反应混合物在-78°C下搅拌，然后定期进行薄层色谱（使用66:34乙酸乙酯：己烷），3小时后视为完全。然后通过过滤分离催化剂，粗产物通过闪蒸柱色谱纯化，在去除溶剂后得到白色固体产物纳迪克酸酐。

参考文献

[1]李敬玉,罗东清,黄军左.纳迪克酸酐的合成研究[J].河南化工,2018,35(05):29-33.DOI:10.14173/j.cnki.hnhg.2018.05.007.

[2] Anraku, Hiroshi; et al. Jet-printing inks containing alkenyl-substituted nadimides and suppressing bulging phenomena. Japan, JP2009203440 A 2009-09-10.