4-溴邻苯二胺合成方法的改进
2011-01-11王淑颖
王淑颖
(山西大学 分子科学研究所,化学生物学与分子工程教育部重点实验室,山西 太原 030006)
4-溴邻苯二胺合成方法的改进
王淑颖
(山西大学 分子科学研究所,化学生物学与分子工程教育部重点实验室,山西 太原 030006)
文章以邻苯二胺为原料,合成了4-溴邻苯二胺.实验中发现制备中间体N,N’-(4-溴-1-2苯基)双乙酰胺时,滴加液溴后,增大冰乙酸的用量,可有效缩短反应时间,提高反应效率.
4-溴邻苯二胺;水解
4-溴邻苯二胺是一种重要的化工原料,不仅可以作为分析试剂应用,还可用于制备各种不同的苯并咪唑和喹啉化合物.这两类化合物在医药、农药和高聚物方面有着广泛的应用[1-2].
4-溴邻苯二胺的合成主要依循以下两条反应路线.其中一条反应路线是,4-溴邻苯二胺通过由邻硝基苯胺溴化和还原得到[3].该路线存在以下缺陷:首先溴化时容易得到4,6-二溴-2-硝基苯胺副产物;其次还原时常用Sn或SnCl2做还原剂,当将4-溴邻苯二胺从锡盐中分离出来时,需要用大量的有机溶剂.另外一条反应路线是,4-溴邻苯二胺由邻苯二胺在醋酸-醋酸酐中溴化随后水解溴代乙酰苯胺而制成[4].上述两种反应式如下:
本文对第二种方法进行了改进.发现制备中间体N,N’-(4-溴-1-2苯基)双乙酰胺时,滴加液溴后,增大冰乙酸的用量,可有效缩短反应时间,提高反应效率.同时通过选择合适的溶剂对产物进行重结晶,提高了目标产物的纯度.
1 实验部分
1.1 实验仪器和试剂
1.1.1 仪器及试剂
Bruker DLX 300型超导核磁共振仪(DMSO-d6为溶剂),PE-1730型傅立叶变换红外光谱仪(KBr压片),X-5型熔点测定仪.温度计未经校正.
邻苯二胺(分析纯,天津化学试剂三厂),乙酸酐(分析纯,北京化工厂),液溴(分析纯,天津化学试剂三厂),乙醇钠(分析纯,aladdin试剂公司).
1.2 实验操作
1.2.1 N,N’-(4-溴-1-2苯基)双乙酰胺的合成[4]
混合邻苯二胺(2.5 g,23 mmo1)、质量浓度为36%乙酸(20 m L)、乙酸酐(4.8 m L,50 mmo1),在30℃下反应28 h后,溶液有白色固体产生.冰水冷却后,搅拌下滴加液溴(1.43 m L,27.7 mmol),待温度升高到30℃后加入冰乙酸20 m L,随后在50~55℃下搅拌1.5 h,反应变为红棕色.将反应混合物倒入溶有亚硫酸钠(2.5 g)的冰水(150 m L)中,抽滤析出的白色沉淀用水冼至中性,乙醚洗,烘干得白色固体5.2 g,产率83%,m.p.207~208℃.(文献值208~209℃).
1.2.2 4-溴邻苯二胺的合成[4]
将 N,N’-(4-溴-1,2-苯基)双乙酰胺(2.9 g,10 mmol)和乙醇钠 (20 m L)混合回流1 h.加入20 m L热水后再回流30 min,反应液冷却至0℃,抽滤得棕色结晶,滤液用氯仿(3×20 m L)萃取.有机层用冰水洗一次,蒸除溶剂后为黄色固体,用正己烷重结晶得淡黄色粉末1.2 g,产率60%.m.p.60℃.(文献值61~62℃)IR(KBr),cm-1:3 433,3 421(NH2伸缩振动);3 100~2 900(芳环伸缩振动);1 580,1 500(芳环特征吸收).1H NMR(300 MHz,DMSO-d6)δ(ppm):6.65(d,1H),6.60(d,1 H),6.52(d,1 H),4.63(s,4 H).
2 结果与讨论
通过实验发现,制备中间体N,N’-(4-溴-1-2苯基)双乙酰胺时,滴加液溴后,冰乙酸的加入量对反应完成时间影响很大.在相同实验条件下,如果不加冰乙酸,反应完成时间约为2.5 h,产品产率约为54%;按照文献[4]中的方法加入冰乙酸10 m L,反应完成时间约为2 h,产品产率约为81.7%;如果加入冰乙酸20 m L,反应完成时间约为1.5 h,产品产率约为83.0%.
3 结论
4-溴邻苯二胺经由邻苯二胺在醋酸-醋酸酐中溴化,然后通过水解溴代乙酰苯胺制备时,在制备中间体N,N’-(4-溴-1-2苯基)双乙酰胺的过程中,滴加液溴后,增大冰乙酸的用量,可有效缩短反应时间,提高反应效率.另外通过选择合适的溶剂对产物重结晶,可提高目标产物的纯度.
[1] Sato N,Kuyiyamah,Agoh M.Preparation of 2-(4’-pyridylaminomechy1)Benzimidazole Derivatives as Virucides[P].Eur Pat appl.EP,1908,1(3):252-500.
[2] Lunkenheimer W,Baasner B,etal.Substituted Methylbenzmdazoles Procedure[P].Ger Offen.DE,1994,5:237-548.
[3] Wilson J G,Hunt F C.Synthesis of N-(benzamidazol-2-ylmethyl)immodiacetic Acids[J].AsianJChem,1983,36:2317.
[4] 尚雪压,陈金芳,巫循伟,等.4-溴邻苯二胺的合成[J].武汉大学学报:自然科学版,1999,45(4):449-451.
Improvement on the Synthesis of 4-bromo-phenylene Diamine
WANG Shu-ying
(Instituteofmolecularscience,KeyLaboratoryofChemicalBiologyandMolecular EngineeringofMinistryofEducation;ShanxiUniversity,Taiyuan030006,China)
Witho-phenylenediamine as a starter,4-Br-phenylenediamine was prepared by an improved method.While preparing the intermediate,N,N’-(4-Br-1,2-phenylen)bisacetylamine,increase of the consumed amount of atetic acid after addition of bromine would shorten the reaction time interval,and enhance the yield.
4-bromo-phenylene diamine;hydrolyze
O621
A
0253-2395(2011)S2-0057-02
2011-09-03
王淑颖(1984-),女,山西忻州人,硕士研究生,研究方向:无机化学.E-mail:protect.42@163.com