背景及概述
聯(lián)苯胺類化合物( benzidine compounds, BZC)是芳香胺類的有機(jī)物質(zhì), 易溶于乙醇、苯及乙醚等,毒性較大 。由于其特殊的化學(xué)作用, 目前被廣泛用于印染 、紡織和皮革等行業(yè), 主要作為原料來使用。聯(lián)苯胺類化合物是有機(jī)合成的重要中間體, 聯(lián)苯胺及其衍生物近年來受到相關(guān)學(xué)者的大力關(guān)注。N-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺為聯(lián)苯胺的N取代衍生物,在醫(yī)藥、化工中間體的制備中廣泛應(yīng)用。本文簡(jiǎn)述其制備工藝。
制備
以4-氨基聯(lián)苯及9,9-二甲基-2-溴芴為起始物料,經(jīng)取代反應(yīng)制備目標(biāo)化合物N-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺。通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)得到的合成工藝為:4-氨基聯(lián)苯在20℃下,以(冰醋酸):(水)=1:4為溶劑,加入重鉻酸鉀進(jìn)行反應(yīng),分離提純后,再加入l8-冠_6相轉(zhuǎn)移催化劑,以鄰二氯苯為溶劑在氮?dú)獗Wo(hù)下與9,9-二甲基-2-溴芴進(jìn)行反應(yīng),在回流下反應(yīng)20h,產(chǎn)物經(jīng)柱層析和重結(jié)晶提純N-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺。其合成反應(yīng)式如下圖:
圖1 N-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺的合成反應(yīng)式
實(shí)驗(yàn)操作:
方法一、
在2000mL三口瓶中加入150mL冰醋酸、800mL水和80mL濃硫酸,快速攪拌下,加入9,9-二甲基-2-溴芴、4-氨基聯(lián)苯溶于50mL冰醋酸溶液。調(diào)整溶液溫度在20℃左右并劇烈攪拌的同時(shí),滴加1.5g重鉻酸鉀的20mL水溶液,此時(shí)溶液由無色變?yōu)榫G色。加畢,繼續(xù)攪拌約10min,加入2g亞硫酸氫鈉,充分?jǐn)嚢琛_^濾,得墨綠色泥狀物,將其加入冷的飽和亞硫酸氫鈉溶液中,充分?jǐn)嚢柚聊酄钗锿耆稚⒑?,加熱至沸騰,趁熱過濾,熱水洗滌,充分干燥后得淺棕色粉狀固體。將該粉末用150mL約70℃的二甲苯萃取兩次,合并萃取液,自然冷卻,析出晶體,過濾,用乙醇洗滌至洗出液不渾濁,真空干燥得無色鱗片狀晶體。
方法二、
4-氨基聯(lián)苯的合成
在500mL三口瓶中加入150mL水和11g聯(lián)苯,攪拌下15min內(nèi)滴加10mL98%的濃硫酸,冷至5℃,攪拌1h,保持0-5℃滴加9g亞硝酸鈉的25mL水溶液,加畢,繼續(xù)在低于5℃下攪拌反應(yīng)30min,過濾,用約1g尿素除去濾液中過量的亞硝酸鈉,得到對(duì)碘代聯(lián)苯重氮鹽溶液。冰浴冷卻保存。在500mL三口燒瓶中加入18.0g和30mL水,攪拌溶解,調(diào)整溫度并保持在30℃左右,滴加上述重氮鹽溶液,有黑色油狀物生成。室溫下攪拌反應(yīng)3h,有大量N放出。升溫至50℃攪拌反應(yīng)至無N放出,黑色油狀物溶解。滴加W(Na0H)=20%的水溶液使反應(yīng)液的pH=8.0,停止攪拌,溶液靜置分層,下層為黑色有機(jī)相,上層為無機(jī)相,用分液漏斗分離,分別以(Na0H)=5%的水溶液和60℃熱水洗滌有機(jī)相,得棕色油狀物。水蒸氣蒸餾,餾出液靜置分層,分液漏斗分去水層,有機(jī)相用無水氯化鈣干燥,得4-氨基聯(lián)苯。
N-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺的合成
在裝有攪拌器、氮?dú)鈱?dǎo)入管、回流冷凝器的四口燒瓶中,依次加入9,9-二甲基-2-溴芴、5.0g4-氨基聯(lián)苯、2.0g電解銅粉、9.0g無水碳酸鉀粉末和5mL相轉(zhuǎn)移催化劑(18-冠-15)。在氮?dú)獗Wo(hù)下,升溫至190-200℃,攪拌回流約20h,至用薄層層析檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度,停止攪拌,冷卻至室溫。過濾,濾液褐色略帶藍(lán)色熒光,減壓濃縮,以中性氧化鋁進(jìn)行柱層析分離,以苯為洗脫劑,收集帶藍(lán)色熒光部分色帶,濃縮,得淡黃色固體,正辛烷重結(jié)晶。重復(fù)1次柱層析和重結(jié)晶,得N-[1,1'-聯(lián)苯-4-基]-9,9-二甲基-9H-芴-2-胺。
參考文獻(xiàn)
[1]WO2012/15265 A1, ;