N-苯基-双(三氟甲磺酰)亚胺的非催化反应的机理研究

N-苯基-双(三氟甲磺酰)亚胺一般由苯胺和三氟甲磺酸酐反应制备，以三乙胺作为缚酸剂。该反应在前期反应剧烈，但后期反应需要多于16h方能反应完全。我们认为这与其反应历程有关(图1)。 苯胺先与一份子的三氟甲磺酸酐反应(反应- )生成N-苯基三氟甲磺酰胺(中间体)，再继续与酸酐反应(反应二)生成产物。

为了证明这一问题，重复这一反应。并在30min后取样进行液相色谱分析(图2)，16h、20h后分别再次取样进行液相色谱分析(图3、4)。由色谱图可以看出，当反应30min后，原料苯胺几乎反应完全，主要转化为中间体，但是产物的量较少。而16h后，中间体逐渐转化为产物，但仍然由部分未转化完全。直至20h,反应完全。这结果证实了之前的推测，符合反应机理的预测结果。反应一、二都是典型的双分子亲核取代(SN2)反应，这类反应的速控步是亲核试剂亲核进攻过程。由于反应一的亲核试剂苯胺的反应活性较高，反应一的速率较高，放热剧烈。而反应二的原料(中间体)由于被三氟甲磺酰基取代，氮原子的酸性增强、电子云密度降低，亲核能力大大降低，因此反应二速率也会大大降低。为了提高反应效率，必须提高反应二的 反应速率。