[3-(2-硝基-6-甲基)苯基]-4,5二氢异噁唑的合成工艺研究

[3-(2-硝基-6-甲基)苯基]-4,5二氢异噁唑是除草剂苯唑草酮重要中间体,本文提出并研究了该中间体的一种新合成方法。该方法以2,3-二甲基硝基苯为起始原料与亚硝酸酯进行亲核取代反应得到2-硝基-6甲基苯甲醛肟,随后与乙烯在次氯酸钠的存在下经1,3-偶极环加成反应获得目标产物。该方法在进行1,3-偶极环加成反应时,创新性地使用次氯酸钠作为卤代试剂,避免传统工艺中的剧毒氯气和NCS (伴随产生当量有机酰胺副产物)的使用。更重要的是,该工艺实现了一锅两步法进行1,3-偶极环加成反应,避免对肟酰氯中间产物的分离提纯操作。两步反应后目标产物总收率75.2%。

2,2-二(4-羟基-3-硝基苯基)丙烷的合成

双酚A经硝化可制得合成阻燃剂的中间体 2 ,2 二 (4 羟基 3 硝基苯基 )丙烷。最佳硝化条件为 :w(HNO3 ) =2 2 % ,反应温度 30℃ ,反应时间 3h ,目标产物的产率最高达到 87 5 %。产物经柱色谱纯化后 ,其元素分析、红外光谱。

2,2-二(4-羟基-3,5-二硝基苯基)丙烷和2,2-二(4-羟基-3-硝基苯基)丙烷的合成

双酚A在不同的w(HNO3 )溶液中硝化可得到不同的产物。在w(HNO3 ) =2 2 %的硝酸溶液中硝化 ,反应温度 30℃所得产物为 2 ,2 二 (4 羟基 3 硝基苯基 )丙烷 ,在w(HNO3 ) =6 3%的硝酸溶液中硝化 ,采用三段温度控制法 (0℃ - 30℃ - 5 0℃ )所得产物为 2 ,2 二 (4 羟基 3,5 二硝基苯基 )丙烷。产物经柱色谱纯化后 ,其元素分析、IR ,1HNMR ,13

2,2-二(3-溴-4-羟基-5-硝基苯基)丙烷的合成及结构表征

以双酚A为起始原料,经过硝化、溴代反应,合成了2,2-二(3-溴-4-羟基-5-硝基苯基)丙烷,产率为83.1%.由IR、1HNMR、13CNMR和MS对目标产物的结构进行表征,所得数据与产物结构相符.

2,2-二(3-硝基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成

2,2-二(3-硝基-4-羟基苯基)六氟丙烷作为合成2,2-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的中间体,其合成对于2,2-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成至关重要。目前,关于2,2-二(3-硝基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成,共有两种专利方法:美国专利和日本专利。本文将对这两个专利的反应条件进行讨论、比较和分析,分别优化出两个专利的最适宜的反应条件,从而优选出最佳的合成路线。结果表明:日本专利的2,2-二(3-硝基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成方法步骤简单,产率高,适合于工业化生产。

3-(4-溴苯基)吡咯烷-2,5-二酮的合成

以4-溴苯乙腈和1,1-二(甲硫基)-2-硝基乙烯为原料,二甲基亚砜为溶剂,经过4步反应,获得3-(4-溴苯基)吡咯烷-2,5-二酮。反应时间为24、2、48、3.5 h时,收率分别为75.2%、76.8%、77.8%、78.5%,纯度分别为95.6%、96.6%、97.5%、97.8%(HPLC)。对终产物和标准样对比测定熔点、~1H NMR进行表征。

2,2-二(4-羟基-3-氨基)苯基丙烷的合成

在乙醇介质中 ,以Fe(OH) 3 /C为催化剂 ,用 80 %水合肼将 2 ,2 二 ( 4 羟基 3 硝基 )苯基丙烷还原为 2 ,2 二 ( 4 羟基 3 氨基 )苯基丙烷。产率 99.0 % ,纯度 98.5 %。考察了 1 0种金属离子对催化剂活性的影响 ,结果发现Pb2 + 会引起催化剂中毒 ;Mg2 + ,Cu2 + 和Zn2 + 钝化了催化剂的催化活性 ;Ba2 + 和Cr3 + 不影响催化剂的活性 ;Al3 + ,Ni2 + ,Ti3 + 和Ti4+ 能活化催化剂 ,使反应速度加快 ,但它们单独使用时无催化活性。

2,2'-双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷的合成与表征

在强极性非质子有机溶剂中,以双酚AF、间氯硝基苯和无水碳酸钾为原料,通过取代缩合反应制备得到2,2'-双(4-(3-硝基苯氧基)苯基)六氟丙烷(BNPHP),再以Pd/C为催化剂,H_(2)为还原剂,将2,2'-双(4-(3-硝基苯氧基)苯基)六氟丙烷还原,得到2,2'-双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷(BAPHP),2,2'-双(4-(3-氨基苯氧基)苯基)六氟丙烷的最终收率98.8%,纯度在99%以上。

1-(4-硝基苯基)-3-(5,6-二甲基-1,2,4三氮唑)-三氮烯的合成及与汞的显色反应

报道了1-（4-硝基苯基）-3-（5，6-二甲基-1，2，4三氮唑）-三氮烯（NPDMTT）的合成、结构表征及其与汞的显色反应。在Trition X-100表面活性剂和pH 11.0的Na2B4O7-NaOH缓冲溶液中，该试剂与汞形成3∶1的浅黄色络合物，络合物的最大负吸收峰位于530nm处，表观摩尔吸光系数为1.34×10^5L·mol^-1·cm^-1。Hg^2＋的浓度在0-360μg/L范围内符合比尔定律，相关系数r=0.999 8。用拟定方法测定工业废水中的汞，RSD≤1.2%，加标回收率为98.8%-101.5%。

1-(4-硝基苯基)-3-(5,6-二甲基-1,2,4三氮唑)-三氮烯的合成及与镉的显色反应

报道了1-（4-硝基苯基）-3-（5，6-二甲基-1，2，4三氮唑）-三氮烯（NPDMTT）的合成及其与镉的显色反应研究。在表面活性剂OP的存在下，pH=11．0的Na2B4O7-NaOH缓冲溶液中，该试剂能与镉发生显色反应，镉与NPDMTT形成摩尔比为1：3的黄色配合物，在455nm处有一最大正吸收，在540nm处有一最大负吸收。以455nm为参比波长、540nm为测量波长进行双波长测定，表观摩尔吸光系数为2．84×10^5L·mol^-1·cm^-1，镉的浓度在0～520μg／L符合比尔定律。用拟定方法测定废水中的微量镉，结果与原子吸收光谱法相符。

FeCl_3·6H_2O/C催化水合肼还原制备2,2-二(4-羟基-3-氨基)苯基丙烷

以ω(Fe)=5%的FeCl3·6H2O/C为催化剂,用ω(NH2NH2)=80%的水合肼,在乙醇溶剂中将2,2-二(4-羟基-3-硝基)苯基丙烷还原成为阻燃剂的中间体2,2-二(4-羟基-3-氨基)苯基丙烷.实验条件:用0.3g的催化剂(每10mmol反应物),反应物与水合肼的摩尔比为1∶4.5,控制反应温度为70℃,反应时间为3.5h,目标产物的产率为93.0%,纯度为98.5%,考察9种金属离子对催化活性的影响.结果表明:Pb2+会引起催化剂中毒;Mg2+、Cu2+和Zn2+钝化了催化剂的催化活性;Ba2+和Cr3+对反应几乎不影响;只有Al3+、Ni2+、Ti4+3种离子能活化催化剂,从而使反应速度加快,但这3种金属离子单独作为催化剂时都没有催化活性.

2-(4’-硝基苯基)-4,5-二(3’-硝基苯基)咪唑合成及机理研究

以苯偶姻为原料,经过氧化、硝化和环合加成制备了2-(4’-硝基苯基)-4,5-二(3’-硝基苯基)咪唑。对最后环合加成反应的工艺条件进行了优化并研究了其反应机理,较佳反应条件为:间二硝基苯偶酰∶对硝基苯甲醛∶醋酸铵摩尔比为1∶1.2∶14,醋酸25mL,反应时间4.5h。在此条件下,目标产物收率达85.3%。

2,2-二(3-氨基-4-羟基)苯基丙烷的合成与结构表征

分别在Pd/C、FeOOH和FeCl3·6H2O/C三种不同催化剂存在下,由水合肼还原2,2 二(4 羟基 3 硝基)苯基丙烷(1)合成了2,2 二(3 氨基 4 羟基)苯基丙烷,筛选出成本低、收率高的理想催化剂为FeCl3·6H2O/C。当物料配比n(水合肼):n(1)=5:1,反应起始温度为70℃,反应时间为80min时,收率为93 0%。产物经重结晶纯化后,由元素分析、红外光谱、核磁共振谱和质谱对其结构进行了表征,确证了产物的结构。

2.2-二(3-氨基-4-羟基苯基)丙烷的合成

用氯化亚锡、锡、浓盐酸和乙醇的还原体系 ,将 2 .2 二 (4 羟基 3 硝基苯基 )丙烷还原为阻燃剂的中间体 2 .2 二 (3 氨基 4 羟基苯基 )丙烷 .产物经重结晶纯化后 ,其元素分析、红外光谱、核磁共振和质谱数据与结构相符 .

1-(2-羟基-3,5-二硝基苯基)-3-[4-(苯基偶氮)苯基]-三氮烯与锌的显色反应及其应用

研究了 1 (2 羟基 3,5 二硝基苯基 ) 3 [4 (苯基偶氮 )苯基 ] 三氮烯 (HDNPAPT)与锌(Ⅱ )的显色条件。在乳化剂OP存在下的氢氧化钠介质中 ,在 5 2 5nm波长处 ,锌与HDNPAPT形成稳定的 1∶2的红色配合物 ,表观摩尔吸光系数ε52 5=9.15× 10 4 L·mol- 1·cm- 1,锌 (Ⅱ )浓度在 0～ 10 μg/ 2 5ml范围内符合比耳定律。方法已应用于人发、面粉中微量锌的测定 。

1-(4-硝基苯基)-3-(4,6-二甲基-2-嘧啶)-三氮烯的合成及与镉的显色反应

报道了1-（4-硝基苯基）-3-（4，6-二甲基-2-嘧啶）-三氮烯（NPDMPMT）的合成及其与镉（Ⅱ）的显色反应。在非离子表面活性剂TritonX一100存在下，于pH11．5的Na2B4O7-NaOH缓冲介质中，镉（Ⅱ、与NPDMPMT形成1：3的橙黄色络合物，在454nm处有一最大正吸收，在530nm处有一最大负吸收，建立了以530nm为参比波长，454nm为测量波长的双峰双波长分光光度法测定镉（Ⅱ）。25mL溶液中，镉（Ⅱ）量在0～15μg范围内符合比尔定律，其表观摩尔吸光系数为2．41×10^5L·mol^-1·cm^-1，方法的检出限为6．69×10^-9g／mL。方法用于废水中微量镉的测定，相对标准偏差在2．9％～3．4％之间，测定结果与原子吸收光谱法相符。

1-(2,6-二溴-4-羧基苯基)-6-硝基-苯并噻唑-三氮烯的合成及其与钯(Ⅱ)的显色反应

以氨基苯甲酸为原料先合成2，6-二溴-4-羧基苯胺，重氮化后与2-氨基苯并噻唑的硝化产物偶联，得到1-（2，6-二溴-4-羧基苯基）-6-硝基-苯并噻唑-三氮烯（BCPNBT），产物中的元素分析值与理论值相吻合，经红外吸收光谱鉴定确认为目标产物。在非离子表面活性剂OP存在下和在pH11．15的Na2B4O7-NaOH缓冲溶液中，钯与试剂形成摩尔比为1：2的稳定络合物，络合物的最大吸收峰位于422nm，试剂的最大吸收峰位于368nm，表观摩尔吸光系数为9.2×10^4L·mol^-1·cm^-1。Pd（Ⅱ）的浓度在0.010-1.00μg／mL范围内符合比尔定律。用该方法测定了催化剂中钯的含量，结果与原子吸收光谱法相一致。

1,4-二氢-2,6-二甲基-4-(3-硝基苯基)-3,5-吡啶二羧酸二(2-甲氧基乙基)酯的合成

对 1 ,4-二氢吡啶类钙拮抗剂西尼地平进行了结构修饰。以双乙烯酮和乙二醇单甲醚为原料 ,经酯化、缩合、氨化和 Hantzsch环化等反应合成了 1 ,4-二氢 -2 ,6-二甲基 -4-(3 -硝基苯基 ) -3 ,5 -吡啶二羧酸二 (2 -甲氧基乙基 )酯 ,总收率 71 %。目标产物结构经 1 H NMR和 MS确证。

2,2-二(3氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的合成

以2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷为原料,分别经硝化和还原反应合成出2,2-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷。并在实验室小试成功后,进行工厂中试研究,以确定中试的各个工艺参数。结果表明,对于第1步硝化反应,以乙醇做溶剂,用量为n(乙醇)/n〔2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷〕=4,n(稀硝酸)/n〔2,2-二(4-羟基苯基)六氟丙烷〕=2.15,反应温度为60℃,反应时间为6 h的条件下,合成2,2-二(3-硝基-4-羟基苯基)六氟丙烷的产率达到最高值96%。对于第2步还原反应,采用自制FeCl3/活性炭为催化剂,乙醇做溶剂,n(水合肼)/n〔2,2-二(3-硝基-4-羟基苯基)六氟丙烷〕=0.2,m(FeCl3/活性炭)/m〔2,2-二(3-硝基4-羟基苯基)六氟丙烷〕=0.05,反应温度为85℃,反应时间为10 h的条件下,合成2,2-二(3-氨基-4-羟基苯基)六氟丙烷的产率达到最高值92%。该工艺条件在工厂已进行了中试研究,确定了工业实验的各个工艺参数和工艺条件。

1-(2-羟基-3,5-二硝基苯基)-3-[4-(苯基偶氮)苯基]-三氮烯与铜的显色反应及应用

研究了新合成的１ － （２ － 羟基－ ３ ，５ － 二硝基苯基） － ３ － ［ ４ － （ 苯基偶氮） 苯基］ － 三氮烯（ ＨＤＮＰＡＰＴ） 试剂与铜的显色反应。在乳化剂ＯＰ存在下，ｐＨ１１ ．０ 的Ｎａ２Ｂ４ Ｏ７ － ＮａＯＨ 介质中，铜与ＨＤＮＰＡＰＴ 形成稳定的红色配合物，其组成比为１∶２ ，λｍ ａｘ ＝ ５４０ ｎ ｍ ，表观摩尔吸光系数ε５４０ ＝ １ ．７３ ×１０５ Ｌ·ｍｏｌ－ １·ｃｍ － １ ，铜的质量浓度在０ ～３６０ μｇ／ Ｌ符合比尔定律。方法应用于大米和面粉中微量铜的测定，结果与铜试剂法相符，５ 次测定的ＲＳＤ＜ ３ ％ 。