取代丙二醛及其衍生物合成工艺研究(2)

致 谢20 参 考 文 献21 附录 化合物核磁共振氢谱以及碳谱图24 1 绪论 二十一世纪,化学化工的蓬勃发展给人类带来诸多便利,推动了社会政治、经济、科学


致  谢 20

参 考 文 献 21

附录  化合物核磁共振氢谱以及碳谱图 24

                                                                                                   

1  绪论

二十一世纪,化学化工的蓬勃发展给人类带来诸多便利,推动了社会政治、经济、科学技术的发展,提高了人们的生活水平。同时,它的发展也给人们带来了诸多挑战。环境污染日益严重,空气,土壤,水体,都日渐受到各种化工产品带来的影响,严重影响了人们的生产生活,因此,通过优化化工生产工艺以达到减少化工生产对环境的影响是非常必要的[1]。其中,取代丙二醛类化合物被广泛应用于医药,精细化工,染料,塑料等产业。

取代丙二醛的种类有很多,常见的有硝基丙二醛,溴代丙二醛,对甲苯磺酰胺丙二醛[2]等。硝基丙二醛则可以进一步反应得到四氮杂金刚烷类衍生物,此类化合物广泛应用于含能材料,医药领域,在军事及航天工业领域中也同样具有相当大的应用前景。

本文以糠醛为原料,通过溴化氧化合成粘溴酸,然后与亚硝酸钠发生亲核取代得到硝基丙二醛钠盐,在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。重点研究了溴化,缩合反应的工艺条件,采用1HMR、13C表征了中间体与目标化合物的结构。糠醛作为原料,相当于其他精细化工原料,比较廉价易得,设计路线比较简单易操作,最终成功合成目标产物,此路线具有一定的研究价值。通过对反应工艺条件的研究,以达到优化取代丙二醛衍生物生产工艺的目的。

1.1  取代丙二醛及其衍生物概述

取代丙二醛及其衍生物作为一种常用的精细化学品中间体及药物中间体,在各个领域都有较为广泛的应用。其衍生物的种类繁多,结构复杂多变,应用也越来越得到重视。如硝基丙二醛,溴代丙二醛以及进一步缩合得到的醇或胺。这些衍生物也是作用广泛,如硝基丙二醛钠,即使化学试剂,又是精细化学品、医药中间体、材料中间体。如对甲苯磺酰胺丙二醛,作为芳香族硝基化合物,是一类非常重要的有机化工原料,广泛应用于农药、医药、炸药、染料、化纤及橡胶等产品的工业生产。

取代丙二醛还可以进一步缩合形成取代丙二醛缩四醇或四胺。取代丙二醛及衍生物广泛应用于精细化工生产过程中,有必要对其生产工艺进行条件优化,以期提高其产率并减少生产过程中对环境的影响。

取代丙二醛的取代基种类很多,如硝基,卤代等,可进一步发生多种反应,得到多种精细化工中间体和产品。因此取代丙二醛类化合物是取代丙二醛及衍生物系列精细化学品重要活性中间体,可在一定条件下进一步发生缩合、取代、硝化[3]等反应,从而生成种类庞大的衍生物,广泛应用于医药、新型材料及日化等众多领域。由此可见,取代丙二醛及其衍生物类化合物的合成具有非常重要的应用价值。

1.2  硝基丙二醛概述

硝基丙二醛是一种常见的取代丙二醛,广泛应用于医药中间体和精细化学合成中。硝基丙二醛(NMA-H)经常作为合成子出现在对各种硝基化合物进行反向合成中,但由于不稳定性实际上不能使用。硝基丙二醛结构如图1.1

图1.1硝基丙二醛结构图

硝基化合物构成有机化合物中的重要一类,并且在合成化学中非常有用。已经开发了用于硝基化合物的几种制备方法[4]。硝化是直接引入硝基进入碳骨架的最有效的方法,虽然它经常遭受严格的条件限制,如底物范围有限和区域选择性。胺或肟的氧化,硝基烯烃的环加成和迈克尔反应,加入硝基烷烃作为亲核试剂对反应有利;然而,这些反应的原料并不总是容易获得。从这个观点出发,非常需要开发一种制备硝基化合物的补偿方法。作为构建硝基化合物的另一种方法,具有硝基的结构单元在用双官能亲核试剂处理时建立在框架中。硝基丙二醛(NMA-H)经常作为合成子出现在对各种硝基化合物进行反向合成中,但由于不稳定性实际上不能使用。其钠盐(NMA-Na)已经被用作合成 NMA-H 的合成前体。