四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷亚硝解脱苄反应

利用市售无机亚硝解试剂,采用3种不同的方法,在温和条件(30℃左右)下,使四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)脱除苄基,转化成HNIW的前体——四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW),并用FT-IR、MS、1HNMR及元素分析法对TADBIW的脱苄产物进行了结构鉴定。提出了TADBIW亚硝解脱苄反应的机理,TADBIW作为三级胺脱除苄基的反应是以生成烯胺正离子(或称亚胺正离子)为中间体的反应,并由所获得的副产物苯甲醛证明该反应机理。

由四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷合成六硝基六氮杂异伍兹烷

以四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷为基质,经亚硝解脱苄合成了四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW);用纯硝酸氧化TADNSIW制备四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷(TADNIW),收率93.0%,以上两步反应均在室温下完成。在85℃条件下,TADNIW经硝硫混酸硝解合成了六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW),反应时间50 m in,收率95.1%,质量分数98.80%。用硝硫混酸对TADNSIW进行硝解合成了HNIW,并优化了反应条件,反应温度90℃,反应时间60 m in,硝解剂必须大于14 mL(底物TADNSIW 1.2 g),收率为96.1%,质量分数98.87%。分别用FTIR,1HNMR和元素分析对目标化合物进行了表征。前体TADNSIW和TADNIW分子中只有乙酰基和亚硝基,它们的硝解反应体系较简单,反应时间短、反应条件温和,母液中只含有乙酸和硝解剂,产物易分离。

由TADBIW合成HNIW

为降低HNIW的合成成本,节省钯催化剂用量,以六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)的一次氢解产物四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)作为反应基质,采用市售无机试剂使TADBIW分子上的两个苄基脱掉,实现了无钯脱苄的目的,分别合成出了四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW)和四乙酰基二硝基六氮杂异伍兹烷(TADNIW),得率分别为80.0％和70.6％;由TADNSIW经氧化、硝化合成了六硝基六氮杂异伍兹烷(HNIW),得率为96.2％,HNIW的纯度达到98.0％以上;由TADNIW和100％硝酸反应合成HNIW,得率为96.0％,纯度高于98.0％;由TADBIW采用一锅煮合成了HNIW,得率为82.2％,纯度在98.0％以上。

四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷的合成与表征

采用无机亚硝解试剂由六苄基六氮杂异伍兹烷(HBIW)的一次氢解产物四乙酰基二苄基六氮杂异伍兹烷(TADBIW)合成四乙酰基二亚硝基六氮杂异伍兹烷(TADNSIW),维持温度25℃,反应1h,TADNSIW得率为81 0%。对产物进行了分离、提纯,目标产物熔点为288～290℃。并用FT-IR、1HNMR、MS及元素分析法对目标产物进行了结构鉴定。定量地分离出副产物苯甲醛,并由此证明该文所提反应机理的合理性。