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论芳香硝基化合物的还原反应论文

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2015-09-29

高压还原反应过程:还原反应在带有电磁搅拌的100 ml不锈钢高压釜中进行,将二硝基苯10 mmol,需要量的硒粉、水、碱及溶剂加入反应釜中,密封,用2 MPa CO气体置换3次后充至表压为所需压力。将釜放入已升至所需温度的恒温油浴中,搅拌反应所需时间后,取出用水迅速冷却至室温,放掉残余气体,打开釜,通入氧气或露置于空气中搅拌一段时间以使硒沉淀析出,过滤,滤液浓缩后经柱层析(硅胶柱,淋洗液石油醚:乙酸乙酯=5: 1)得产品,产品经测熔点,1H NMR,3C NMR鉴定结构。

常压还原反应过程:反应在装有搅拌、温度计、通气管和冷凝管的50m1四口瓶中进行。先将底物、硒粉、碱、水和溶剂加入反应瓶,通入CO,通过油浴加热到所需温度。保温反应所需时间后,在CO保护下,降至室温。停止通CO,道入空气搅拌30min,过滤,滤液减压蒸馏除去溶剂,而后水洗,干燥,最后经柱层析(硅胶柱,淋洗液石油醚:乙酸乙酯=5:1)得产品。产品经测熔点,1H NMR,3C NMR鉴定结构。

4 结果与讨论

笔者以硒为催化剂CO/H2O为还原剂,通过改变助催化剂,溶剂等反应条件,成功地进行了二硝基芳香化合物的部分还原,并且尤其是成功的实现了这一反应的常压化。反应如下式所示:

笔者延用以前硒催化还原的方法,在高压条件下,试图通过助催化剂的调变达到使二硝基化合物选择性单还原的目的。

(1)反应温度的影响:应温度决定了催化过程中各基元反应的反应速度。温度的提高有利于脲的水解,也就是说,有利于胺的生成。反应温度对间二硝基苯的还原反应的影响如表1所示。从表中可以看出,随着反应温度的上升底物反应速度加快,转化率提高(entries1,2,and3)。而且,随着温度的上升单硝基还原产物的选择性也上升,这是脲水解反应的贡献。但160℃以后选择性下降(entries 4 and 5),这是由于温度高了以后,脲的水解已基本完成,主要表现出间苯二胺的生成速度的加快。因而温度的选择有一个最佳值。从结果来看,160℃时单硝基还原产率最高为83.3%。

(2)反应时间的影响:长反应时间有助于提高反应转化率,也有助于体系中主副反应达到平衡。反应不同时间的转化率和选择性如表2所述,随着反应的进行转化率逐渐提高,选择性下降。这是由于生成的间硝基苯胺继续反应成间苯二胺的结果。值得注意的是反应1小时和3小时选择性相近(entries1and2)这说明在反应温度、溶剂和助催化剂条件一定时,第一个硝基还原和第二个硝基还原的速度比是恒定的与一氧化碳压力无关,反应5小时以后选择性不变是因为一氧化碳己反应完不可再反应的结果。

编辑老师为大家整理了论芳香硝基化合物的还原反应,希望对大家有所帮助。

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