乙硝基苯的合成

李阳 王艳菲

摘 要：目的：3，5-二氟苯基硝基乙烷是抗老年痴呆药的重要中间体，它的合成是以3，5-二氟苯甲醛为起始原料，由于其工艺路线还不够理想，所以选择价格低廉的苯甲醛为起始原料，对其工艺路线进行进一步的摸索，以期得到收率较高的合成路线。方法：首先以苯甲醛和硝基甲烷为原料，在碳酸钾的催化下生成1-硝基苄醇，然后在醋酸酐和4-二甲氨基吡啶的作用下脱水生成硝基苯乙烯，最后在硼氢化钠和二甲亚砜的作用下还原生成产物乙硝基苯。结果：在此实验条件下，成功合成的产物乙硝基苯。结论 试验设计的合成工艺操作简单，收率较高。

关键词：苯甲醛；乙硝基苯；1-硝基苄醇；硝基苯乙烯；合成

目前，全世界的医药工作者都在探讨合成β-分泌酶抑制剂，3，5-二氟乙硝基苯是β-分泌酶抑制剂的中间体。

对合成乙硝基苯的合成路线的研究是3，5-二氟乙硝基苯的合成路线研究的模拟实验。由于3，5-二氟乙硝基苯的合成原料价格昂贵，所以用合成原料比较便宜并易得的乙硝基苯进行代替，摸索其最合理的实验条件，达到降低反应成本的同时按照较好的实验条件进行合成的目的。在以往的合成路线的研究中，关于乙硝基苯的合成研究的比较少。本实验采用苯甲醛作为起始原料，首先用硝基甲烷在碳酸钾作催化剂，四氢呋喃做溶剂的条件下进行缩合反应生成1-硝基苄醇；然后用醋酸酐在4-二甲氨基吡啶作催化剂二氯甲烷作溶剂的条件下与1-硝基苄醇脱水生成硝基苯乙烯；最后用硼氢化钠在二甲亚砜存在的条件下还原硝基苯乙烯生成最终的产物乙硝基苯。

1 合成路线

乙硝基苯的合成是以苯甲醛为起始原料与硝基甲烷在碳酸钾的催化作用下进行缩合反应生成1-硝基苄醇；然后将1-硝基苄醇与醋酸酐在4-二甲氨基吡啶存在的条件下脱去一分子水生成硝基苯乙烯；最后用硼氢化钠在二甲亚砜存在的条件下将硝基苯乙烯还原得到最终产物乙硝基苯。

乙硝基苯的合成路线如下：

2 合成方法

2.1 1-硝基苄醇的合成

操作：在反应瓶中把碳酸钾（0.6g）溶解于四氢呋喃（12ml）中，加入苯甲醛（4ml），然后向反应瓶中缓慢滴入硝基甲烷（4ml），在室温下进行反应，搅拌12h使反应完全，过滤并用乙酸乙酯洗涤。然后用旋转蒸发仪将所得产物旋干，得到油状物质6.2g。计算得收率为98.14%。

2.2 硝基苯乙烯的合成

操作：在反应瓶中把1-硝基苄醇（6.2g）和4-二甲氨基吡啶（0.4g）溶解于二氯甲烷（20ml）中，搅拌并缓慢滴加醋酸酐（3.2ml），经过30min滴完，然后在室温下搅拌12h使反应进行完全。将所得的产物用12ml二氯甲烷稀释，并分别用2%的盐酸、饱和氯化钠和饱和碳酸氢钠洗涤，后用无水硫酸钠干燥，然后用旋转蒸发仪将产物旋干，得到油状物质4.1g。计算得收率为77.35%。

2.3 乙硝基苯的合成

操作：在反应瓶中将硝基苯乙烯（0.2g）溶解于二甲基亚砜（8ml）中，然后加入醋酸（1.6ml），搅拌并缓慢加入硼氢化钠0.25g，经过1.5h加完。此过程应在室温下用水浴控制温度不超过30℃。所得的产物用乙酸乙酯（20ml）稀释，并用水（12ml）洗涤，再用饱和氯化钠洗两次，每次用12ml，然后用饱和碳酸氢钠（12ml）洗涤。洗涤完成后用无水硫酸钠干燥，并用旋转蒸发仪将所得的产物旋干。计算得收率为83.74%。

3 实验结果

3.1 1-硝基苄醇的合成

在室温条件下，用四氢呋喃作为溶剂，以苯甲醛和硝基甲烷为原料，经过缩合反应成功的制备了1-硝基苄醇。经过计算，此步反应的收率为98.41%。

3.2 硝基苯乙烯的合成

在此步反應中采用二氯甲烷为溶剂，将1-硝基苄醇与醋酸酐反应脱去一分子水成功地得到了硝基苯乙烯。经过计算，此步反应的收率为77.35%。

3.3 乙硝基苯的合成

此步反应是整个反应的关键，采用了硼氢化钠在二甲亚砜存在的条件下对硝基苯乙烯进行还原，成功地制备了最终产物乙硝基苯，经过核磁共振氢谱的鉴定，确定是乙硝基苯，此步反应收率为83.74%。

文章以苯甲醛和硝基甲烷为原料，经缩合、消除、还原三步反应合成了目标化合物乙硝基苯，经计算总收率为63.74%。

4 实验讨论

4.1 1-硝基苄醇的合成工艺研究

以苯甲醛与硝基甲烷为原料，四氢呋喃作溶剂，室温条件下进行缩合反应，制得1-硝基苄醇。该反应最初采用二氯甲烷作溶剂，结果反应收率较低，后来我们改用四氢呋喃作溶剂后收率达到了95%以上。

4.2 硝基苯乙烯的合成工艺研究

1-硝基苄醇在4-二甲氨基吡啶存在下与醋酸酐反应脱去一分子水，制得硝基苯乙烯。

经过实验条件的摸索发现适当加大醋酸酐的投料量可以使反应进行的更加彻底，从而使反应的收率得到提高。

4.3 乙硝基苯的合成工艺研究

在合成乙硝基苯时，先用二氯甲烷作为反应溶剂，发现无法得到最终的产物，后改用硼氢化钠在二甲亚砜作为溶剂的条件下还原烯烃，得到了所需的化合物乙硝基苯。

5 结束语

文章采用苯甲醛作为起始原料，先后经过与硝基甲烷的缩合反应，与醋酸酐进行的脱水反应，又经过硼氢化钠的还原反应，通过三步反应成功的合成了此课题的最终产物乙硝基苯。整个合成路线所用试剂价格都比较低廉，而且三步反应的反应条件要求并不苛刻，经过计算得到整个反应的收率63.74%，比较理想。最终，文章选定的乙硝基苯的合成路线可行，优化后的合成工艺路线较理想。