9,10-Dibromantracēnsir svarīgs starpprodukts organiskajā sintēzē, ko plaši izmanto fluorescējošu krāsvielu un heterociklisko savienojumu pagatavošanā. Šajā rakstā tiks iepazīstināti ar dažādiem 9,10-dibromantracēna sintēzes ceļiem, tostarp naftas ķīmiskā sintēze, aromātisko savienojumu tiešā bromēšanas sintēze, vara katalizēta sintēze un metālu katalizēta sintēze.
1. Naftas ķīmiskās sintēzes metode:
Naftas ķīmijas rūpniecībā 9,10-dibromantracēnu gatavo no tādām izejvielām kā cikloheksāns, hlora gāze un dzelzs pulveris. Konkrētas darbības ir šādas:
1. Cikloheksāna un hlora gāzes hlorēšanas reakcija ar dzelzs pulveri kā katalizatoru.
2. Izveidotais 1-hlorcikloheksāns reaģē ar tetrabutillitiju jodīda klātbūtnē, veidojot 1-butilcikloheksānu.
3. Produktu atkal hlorē ar hlora gāzi dzelzs pulvera klātbūtnē, lai iegūtu produktu 2, 3-dihlor-1-butilcikloheksānu.
4. Reaģējiet produktu ar tetrabutillitiju etilvolframāta klātbūtnē, lai iegūtu 2-butilciklopentānu.
5. 2-butilciklopentāna hlorēšanas reakcija hlora gāzes klātbūtnē rada produktu 2-hloru-9,10-dibutilantracēnu.
6. Visbeidzot karsējiet ar vara jodīdu hloroformā, lai iegūtu 9,10-dibromantracēnu.
Ar šo metodi tiek iegūts produkts ar augstu tīrības pakāpi un lielu izlaidi, bet izejvielu izmantošanas izmaksas ir salīdzinoši augstas.
Otrkārt, aromātisko savienojumu tiešās bromēšanas sintēzes metode:
Tiešās bromēšanas sintēzes metodē 9,10-dibromantracēnu iegūst no aromātiskiem savienojumiem tiešā bromēšanas reakcijā. Konkrētas darbības ir šādas:
1. Izšķīdiniet antracēnu šķīdinātājā.
2. Pievienojiet šķīdumam N-bromsukcinimīdu (NBS).
3. Pēc gaismas apstarošanas 9-bromantracēnu sagatavo ar bromēšanas reakciju.
4. Reaģējiet produktu ar etilacetātu un sālsskābi, lai iegūtu etiķskābi-9-bromantracēnu.
5. Reaģējiet 9-bromantracēna acetātu ar pentanātrija jodīdu acetonitrila šķīduma pārpalikumā, lai iegūtu mērķa produktu 9,10-dibromantracēnu.
Šī metode ir vienkārša un viegli lietojama, un tā ir piemērota laboratorijas mērogā ar nelielu jaudu, bet iegūtā produkta tīrība ir zema.
Trīs, vara katalītiskās sintēzes metode:
Šī metode ir efektīva zaļās sintēzes metode. Vietējā reakcija pēc gadiem ilgiem pētījumiem pakāpeniski ir kļuvusi par reālu sagatavošanas metodi. Tas apvieno elektrofīlo reakciju un reducēšanas reakciju, iedarbojoties ar katalizatoru, lai panāktu efektīvu un zemu izmaksu samazināšanas reakciju.
. Vara katalizētai 9,10-dibromantracēna sintēzei nepieciešams 9,10-dibromantracēns, CuI, kupocianīns un N,N-dimetilformamīds (DMF). Konkrētas darbības ir šādas:
1. darbība. Sagatavojiet 9,10-dibromantracēna prekursoru:
Sagatavojiet 1,7 mol/l 3-brombenzaldehīda metanola šķīdumu un apstarojiet to baltā gaismā 2 stundas, lai iegūtu 9,10-dibromantracēna prekursoru 1. Prekursors 1 tika izšķīdināts kālija hidroksīdā un pārveidots par 9,{ {9}}dibromantracēns ar sērskābi.
2. darbība: vara katalizēta reakcija:
Pievienojiet DMF 100 ml sausa etilēna oksīda un uzturiet to nemainīgā aptuveni 120 grādu temperatūrā. Pievienojiet iepriekš apstrādātu 9,10-dibromantracēnu un CuI etilēnoksīdam/DMF. Pēc tam trīs reizes tika pievienots vara cianogēns, maisīšana un reakcija tika veikta 20 minūtes pēc katras pievienošanas, un kopējais reakcijas laiks bija 1 stunda.
3. darbība: atdalīšana un turpmākā apstrāde:
Kad reakcija bija pabeigta, reakcijas šķīdumu pārnesa uz dalāmo piltuvi un pēc tam divas reizes ekstrahēja ar etanola un ūdens maisījumu. Atkārtojiet šo procesu, lai atdalītu organiskās vielas, un vēlreiz ekstrahējiet produktu sausā organiskā šķīdinātājā un beidzot iegūstiet pulverveida 9,10-dibromantracēna produktu.
Iepriekš minētie soļi ir 9,10-dibromantracēna sagatavošana ar vara katalizētās sintēzes metodi, kas ir piemērota neliela apjoma sintēzei laboratorijā. Šīs metodes priekšrocības ietver zemu reakcijas temperatūru, viegli pieejamus katalizatorus un vieglu produktu atdalīšanu. Tomēr jāņem vērā, ka DMF ir toksisks šķīdinātājs, un darbības apstākļi ir stingri jākontrolē, lai nodrošinātu eksperimenta drošību.
4. Metālu katalizētās sintēzes metode:
Metālu katalizētās reakcijās plaši izmantota metode ir pallādija katalizētā sintēze. Konkrētas darbības ir šādas:
1 Priekšapstrādes reaktors un šķīdinātājs:
Notīriet autoklāvu, magnētisko maisītāju, skata atveres, cauruļvadus un destilācijas aparātu. Eksikatoram pievieno 4Å molekulāro sietu adsorbentu, un caur to plūst saspiests gaiss, lai tas izžūtu. Sagatavo oglekļa tetrahlorīdu (CCl4) un metanolu, pievieno tiem attiecīgi molekulāro sietu adsorbentu un vienmērīgi samaisa, ļauj nostāvēties nakti, lai noņemtu ūdeni. Žāvēto CCl4 un metanolu filtrē ar filtru, lai noņemtu molekulāros sietus, un uzglabā eksikatorā līdz lietošanai.
2 Sagatavojiet reaģentus:
9,10-antracēndikarbaldehīds (10 g, 0,04 mol) un nātrija oksīds (7,1 g, 0,18 mol) tika pievienoti 100 ml metanola, un reakcija tika maisīta plkst. 75 grādi 16 stundas. Pēc reakcijas pabeigšanas reaģents tika filtrēts, noskalots ar ūdeni un mazgāts ar acetonitrilu uz sūkšanas filtra un žāvēts vakuumeksikatorā.
3 9,10-dibromantracēna sintēze:
Izšķīdiniet sagatavoto 9,10-antracēndikarbaldehīdu 400 ml CCl4, pievienojiet 15.0 g (0,06 mol) alvas bromīda un 7,8 g (0,04 mol) vara bromīda un pilnībā samaisiet reakciju istabas temperatūrā slāpekļa atmosfērā 24 stundas. Pēc reakcijas sintezēto produktu eluēšanai tika izmantots acetonitrils un metanols. Pēc materiāla šķidruma filtrēšanas un destilēšanas līdz koncentrēšanai ar destilācijas ierīci pievienojiet sērskābes dihidrātu līdz PH=1, lai sāktu kristalizāciju. Kristalizācijas procesā izdalīsies liels daudzums halogēnūdeņražskābes, tāpēc to vajadzētu laicīgi izvadīt. Pēc tam, kad kristāli tika mazgāti ar ledus ūdeni, ūdens tika absorbēts ar vakuumsūkņa adsorbentu un pēc tam žāvēts, lai iegūtu baltus 9,10-dibromantracēna kristālus (14,2 g, iznākums 79%).
4 Secinājums:
Ir redzams, ka, lai gan ar metālu katalizēto 9,10-dibromantracēna sintēzi ir apgrūtinoši soļi, tā ir efektīva un uzticama metode 9,10-dibromantracēna sintēzei, kas ir piemērota vidēja līdz liela mēroga ražošana. Turklāt sintēzes metodei nav nepieciešams pārāk daudz reaģentu, tā ir arī videi draudzīgāka un tai būs plašs pielietojums.
Rezumējot, dažādiem 9,10-dibromantracēna sintēzes ceļiem ir savas īpašības un priekšrocības, un atbilstošā sintētiskā metode ir jāizvēlas atbilstoši faktiskajai situācijai konkrētajā eksperimentālajā procesā.