摘要：取代丙二醛类化合物是一种新型精细化工原料，在医药、材料等多个领域都有着广泛的应用。本文详细介绍了硝基丙二醛的结构、性质、合成与取代丙二醛的应用。本文研究了两种取代丙二醛衍生物硝基丙二醛钠和2,2-乙撑二氧基丙二醛的合成及前者与伯胺的缩合反应。以糠醛为原料经过氧化溴化和硝化脱羧反应合成了硝基丙二醛钠盐。以此为原料，通过与两分子苄胺缩合得到(1Z,3E)-N-苄基-3-苄亚氨基-2-硝基丙烯胺；与空间位阻更小、亲核性更强的甲胺缩合成可得2,6,9-三甲基-4,8-二硝基-2,6,9-三氮杂双环[3.3.1]壬烷-3,7-二烯，收率为66%。以丙二酸二乙酯为原料，经过氧化、缩酮保护和还原合成了2,2-二乙撑二氧基-1,3-丙二醇，试图氧化为2,2-二乙撑二氧基-1,3-丙二醛但未能分离到目标产物。

关键词  取代丙二醛  糠醛  硝基烯胺  三氮杂双环壬二烯  取代丙二醇  环合

毕业设计说明书外文摘要

Title    Research on the synthesis of substituted malonaldehyde and its derivatives

Abstract：Substituted malonaldehyde compounds are novel fine chemicals and widely applied in medicines, materials and other fields. The structure, properties, synthesis and application of 2-nitromalonaldehyde and its derivatives were introduced. Two substituted malonaldehydes, 2-nitromalonaldehyde and 2,2-diformyl-1,3-dioxapentane, were investigated for their sysnthesis. The condensations of the former with primary amines were also investigated. 2-nitromalonaldehyde was prepared from furfural via oxidative bromination, nitration ad decarboxylation. Condensation was carried out with benzylamine to give N-benzyl-3-(benzylimino)-2-nitroprop-1-en-1-amine. 2-nitromalonaldehyde reacted much faster with methylamine to afford 2,6,9-trimethyl-4,8-dinitro-2,6,9-triazabicyclo[3.3.1]nona-3,7-diene with a good yield of 66%. 2,2-dihydroxymethyl-1,3-dioxapentane was synthesized from diethyl malonate via oxidation, acetonization and reduction with high yield. The attempt to oxidize it but no target product could be isolated.

Keywords  Substituted malonaldehyde  furfural  nitroenamine triazabicyclononadiene  substituted propane-1,3-diol  cyclization

目  录

1  绪论 1

1.1  取代丙二醛及其衍生物概述 1

1.2  硝基丙二醛概述 2

1.3  取代丙二醛及其衍生物的合成现状 2

1.3.4  取代丙二醛缩四胺的合成 4

1.3.5  丙二醛缩四甲醇与尿素缩合 4

1.4  取代丙二醛衍生物氮杂金刚烷概述 5

1.4.1  多硝基金刚烷研究现状 5

1.4.2  直接硝化法制备多硝基金刚烷 6

1.4.3  间接法制备多硝基金刚烷 6

1.5  氮杂金刚烷的合成研究 7

1.5.1  1-氮杂金刚烷的合成 7

1.5.2  三氮杂金刚烷的合成 8

1.6  糠醛工业的发展与现状 8

1.6.1  糠醛的性质 9

2  硝基丙二醛的合成及与苄胺缩合反应探索 10

2.1  引言 10

2.2  实验药品与仪器 10

2.2.1  实验药品 10

2.2.2  实验仪器 11

2.3  粘溴酸的合成 11

2.4  硝基丙二醛钠盐的合成 12

2.5  (1Z,3E)-N-苄基-3-苄亚氨基-2-硝基丙烯胺的合成 12

2.6 2,6,9-三甲基-4,8-二硝基-2,6,9-三氮杂双环[3.3.1]壬-3,7-二烯的合成 13

3  2,2-乙撑二氧基丙二酸二乙酯的合成 15

3.1  实验仪器与药品 15

3.1.1  实验药品 15

3.1.2  实验仪器 16

3.2  2,2-二羟基丙二酸二乙酯的合成 16

3.3  2,2-二乙撑二氧基丙二酸二乙酯的合成 17

3.4  2,2-二乙撑二氧基-1,3-丙二醇的合成 17

3.5  2,2-二乙撑二氧基-1,3-丙二醛的合成探索 17

结  论 18