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α-溴代-p-氨基苯乙烯的合成

時間:2005-07-01
關鍵詞:氨基 苯乙烯 合成 來源:www.newmaker.com
     α-溴代-p-氨基苯乙烯是合成某些11β-胺芳基取代的甾體化合物的中間體.在參考文獻報道方法〔1,2〕的基礎上,考察了試劑、溶劑的用量,反應時間和反應器皿的使用等條件.其中重點考察了p-硝基苯乙炔和α-溴代-p-氨基苯乙烯的制備條件.前者的制備,文獻方法是采用兩步操作,先以γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸為原料,經與叔丁醇鉀在無水叔丁醇中反應180 min后,加入醋酸乙酯-乙醚(1∶9,V/V),1 mol/L鹽酸攪拌,靜置,分離出有機溶劑,水液再用醋酸乙酯-乙醚混合溶劑提取(原料與混合溶劑的總用量比為1∶25,m/v).合并所得到的醋酸乙酯-乙醚溶液,再用水洗滌,有機溶劑用無水硫酸鈉干燥,蒸除溶劑得75%的p-硝基苯丙炔酸.然后用計算量的碳酸氫鉀水溶液加熱回流,分次收集結晶在冷凝管下端口壁上的產物(p-硝基苯乙炔),收率為80%.這樣操作較繁瑣,兩步總收率僅為60%.本實驗采用兩步合并操作,即γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸與叔丁醇鉀反應165 min后,回收部分叔丁醇,用1 mol/L鹽酸溶解紫藍色反應混合物,再用二氯甲烷分次提取,蒸餾回收二氯甲烷,得p-硝基苯丙炔酸粗品,不經分離純化,直接進行脫羧反應,產物p-硝基苯乙炔一次收集.這樣簡化了操作,節約了溶劑的用量,提高了收率(兩步總收率為79.02%),比改進前提高了19.02%,降低了成本.標題化合物的合成,文獻采用將p- 氨基苯乙炔和溴化氫的二甲基甲酰胺溶液置于分液漏斗中,用力振搖,操作費力,容易損失.為此,實驗采用三頸瓶、電磁攪拌等設備,操作省力、安全,不易損失,反應充分,α-溴代-p-氨基苯乙烯的p-甲苯磺酸鹽的收率比文獻提高了10%.文獻〔2〕方法,以p-硝基肉桂酸為原料,經加溴、消除、脫羧、還原、加溴化氫后立即成p-甲苯磺酸鹽五步反應總收率為15.35%.經簡化操作后,總收率達26.2%.

        1 實驗部分

        1.1 p-硝基肉桂酸的制備

  將丙二酸30.4 g(0.292 mol)和無水吡啶73 mL先后加到250 mL三頸瓶內,室溫下攪拌溶解.加入哌啶2.43 mL和p-硝基苯甲醛37.0 g(0.245 mol),加熱,攪拌下,緩慢升溫到80~96 ℃,反應1 h.冷卻至室溫,將反應混合物傾入鹽酸的冰水溶液中,攪拌均勻,pH 2~3.放置15 min,抽濾,水洗濾液至pH 6左右,抽干,得粗品45 g.用乙醇(1∶5)精制得產物42.2 g,mp 218 ℃,收率:89.2%(文獻〔1〕,200℃以上升華,收率:90%).

         1.2 γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸的制備

  干燥的250 mL三頸瓶內,加入p-硝基肉桂酸39.3 g(0.203 mol),冰醋酸82 mL,室溫下攪拌成糊狀,緩慢滴加溴液35.6 g(0.223 mol).加畢,攪拌10 min后,再攪拌回流反應4 h,反應混合物由紅色糊狀變成液態.減壓蒸餾除盡醋酸,得粗品.再用新鮮冰醋酸164 mL重結晶,得淺黃色結晶65 g,mp 212~215℃,收率:90.47%(文獻〔2〕mp 216~217℃,收率:87%).

        1.3 p-硝基苯乙炔的制備  

     干燥的500 mL三頸瓶內,加入無水叔丁醇135 mL和金屬鉀9.66 g(0.247 mol),緩慢攪拌,反應立即開始,放熱.待放熱不很劇烈后,再緩慢升溫,攪拌回流,使金屬鉀全部溶解.停止加熱,冷卻到室溫.在攪拌下,內溫不超過50℃,加入γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸21.15 g(0.06 mol)的140 mL叔丁醇溶液.維持內溫40~45℃攪拌反應165 min,反應混合物變成紫藍色.減壓蒸餾回收部分叔丁醇.冷卻后,加入1 mol/L鹽酸300 mL攪拌溶解.水液用二氯甲烷300 mL分次提取,合并提取液,用水洗滌.蒸餾回收二氯甲烷至盡,得淺黃色固體.加入2%碳酸氫鉀水溶液450 mL,攪拌溶解.抽濾,除去不溶雜質,所得溶液劇烈回流8 h,且間斷振搖,使隨水蒸汽結晶在冷凝管下口壁上的淺黃色產物落回到反應瓶內.冷卻后,抽濾,水洗,得p-硝基苯乙炔6.97 g,mp 145~146 ℃,收率:79.02%(文獻〔2〕mp 149~150 ℃,收率:60%).

        1.4 p-氨基苯乙炔的制備

  將蒸餾水8.2 mL,濃氨水15 mL,p-硝基苯乙炔2.41 g(0.0164 mol)先后加到150 mL三頸瓶內,攪拌,冷卻到0℃.鋅粉8 g(0.117 mol)分次加入反應瓶內,密封反應瓶,攪拌反應2.5 h.隨后室溫繼續攪拌20 h.反應混合物用水25 mL稀釋,再用二氯甲烷150 mL分次提取,提取液用水洗滌,無水硫酸鈉干燥,揮盡溶劑,剩余物在氬氣保護下用石油醚-苯混合溶劑重結晶,得類白色固體1.355 g,mp 97~99℃,收率:70.6%(文獻〔2〕 mp 99~100℃,收率:70%).紫外、紅外、核磁共振氫譜分析結果與文獻報道一致〔2〕.

        1.5 α-溴代-p-氨基苯乙烯的合成

  干燥的150 mL三頸瓶內,充滿氬氣.加入p-氨基苯乙炔1.465 g(12.5 mmol)和5.6%溴化氫的二甲基甲酰胺溶液65 mL.攪拌,使固體溶解.室溫下放置30 min后,在冰水冷卻下,加入乙醚125 mL,攪拌15 min,加入冰冷的1 mol/L碳酸氫鉀溶液125 mL,攪拌15 min,分出水液,再用水90 mL洗滌.合并水液,用乙醚60 mL提取,合并乙醚溶液,無水硫酸鈉干燥10 min,過濾除去硫酸鈉.乙醚溶液緩慢地加到含有p-甲苯磺酸2.35 g(12.35 mmol)的63 mL乙醚溶液中,振搖,靜置20 min,析出結晶,抽濾,結晶用乙醚洗滌,得粗品3.75 g(81%),經甲醇-乙醚精制,得α-溴代-p-氨基苯乙烯的p-甲苯磺酸鹽2.41 g,mp 112~114℃(分解),收率:52%(文獻〔2〕mp 113~115℃,收率:42%).

  將p-甲苯磺酸鹽2.41 g溶解在25 mL冰冷的1 mol/L碳酸氫鉀水溶液中,立即用乙醚50 mL提取.在氬氣保護下,揮盡乙醚,得α-溴代-p-氨基苯乙烯1.284 g(51.8%,以p-氨基苯乙炔計算).隨即裝入充滿干燥氬氣的棕色瓶中保存待用.產物經紫外、紅外、核磁共振氫譜檢測,與文獻報道一致〔2〕

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