（应用化学专业论文）2（2噻吩）乙胺的合成工艺研究.pdf

硕士论文2 一 0一 唾吩) 乙胺的合成工艺 研究 ab s t r a c t 2 - t h i o p h e n e - 2 - y l - e t h y l a m i n e w a s s y n t h e s i z e d fr o m t h io p h e n e v i a t w o d i ff e r e n t r o u t e s . v l s m e i e r - h a a u c r e a c t i o n o f t h i o p h e n e w i t h d mf a n d p o c 1 3 g a v e t h i o p h e n e - 2 - c a r b a l d e h - y d e i n 8 3 % y i e l d . k n o e v e n a g e l c o n d e n s a t i o n o f t h i o p h e n e - 2 - c a r b a l d e h y d e w i t h n i t r o m e th - a n e g a v e 2 - ( 2 - n i t r o v i n y l ) t h i o p h e n e i n 6 1 % y i e l d . r e d u c ti o n o f 2 - ( 2 - n i t r o v i n y l ) t h i o p h e n e w i t h l i t h i u m a l u m i n u m h y d r i d e g a v e 2 - t h i o p h e n e - 2 y l - e t h y l a m i n e i n 6 7 % y i e l d - k n o e v e n - a g e l - d o e b e r c o n d e n s a t i o n o f t h i o p h e n e - 2 - c a r b a l d e h y d e w i t h m a l o n i c a c i d g a v e t h e i n t e r m - e d i a t e 3 - t h i o p h e n e - 2 - y l - a c ry li c a c i d i n 8 7 % y i e l d . r e a c t i o n o f 3 - t h i o p h e n e - 2 - y l - a c ry l i c a c i d w i t h s o c 1 2 a n d n h 3 f o ll o w e d b y d o u b l e b o n d r e d u c ti o n g a v e 3 - t h i o p h e n e - 2 - y l - p r o p i - o n a m i d e i n 8 9 % o v e r a l l y i e l d . 2 - t h o o p h e n e - 2 - y l - e t h y l a m i n e w a s t h e n o b t a i n e d i n 6 4 % y i e l d fr o m 3 - t h i o p h e n e - 2 一- p r o p i o n a m i d e v i a h o f m a n n r e a r r a n g e m e n t . d i ff e r e n t r e d u c i n g a g e n t s , s u c h a s h y d r a z i n e , n a b h 4 / b i c 1 3 t r i e d t o r e d u c e t h e d o u b l e b o n d o f 3 - t h i o p h e n e 门 2 一 1 - a c ry l a m i d e . i t w as f o u n d t h a t 3 - t h i 叩h e n e - 2 一 a c r y l a m i - d e c a n b e r e d u c e d t o 3 - t h i o p h e n e - 2 - y l - p r o p i o n a m i d e in 9 1 % y i e l d w i t h n a b h 4 / b i c 1 3 .t h e c a t a l y s t b i c h w a s r e c o v e d a n d r e c y c l e d in t h e r e a c ti o n f o r 4 t i m e s w i t h o u t d e c r e as i o n o f t h e y i e l d o f 3 - t h i o p h e n e - 2 - y l - p r o p i o n a m i d e . t h e e x p e r i m e n t s s h o w t h a t t h e f o u r - s t e p r o u t e s t a r t i n g fr o m t h io p h e n e - 2 - c a r b a l d e h y d e a n d t h e m a l o n i c a c i d v i a k n o e v e n a g e l - d o e b n e r c o n d e n s a ti o n , a m i d a ti o n , r e d u c t i o n o f d o u b l e b o n d w i t h n a b h 4 bi c 1 3 a n d h o f m a n n r e a r r a n g e m e n t , h a s s e v e r a l a d v a n t a g e s , s u c h as h i g h e r o v e r a l l y i e l d， n o u s e o f d a n g e r o u s r a w m a t e r i a l o r r e a g e n t a n d r e c y c l i n g o f t h e c a t a l y s t b i c l ; w i t h o u t p o i s o n i n g . k e y w o r d s : t h i o p h e n e v i l s m e i e r - h a a u c r e a c t i o n k n o e v e n a g e l c o n d e n s a t i o n h o fi n a n n r e a r r a n g e m e n t 声明 本学位论文是我在导师的指导下取得的研究成果，尽我所知，在本 学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或 公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使 用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均己在论文 中作了明确的说明。 研究生签名年 . 月 . 日 学位论文使用授权声明 南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或 上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并 授权其保存、借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容。 对于保密 论文，按保密的有关规定和程序处理。 研究生签名:年月日 硕士论文2 - ( 2 - 唆吩) 乙胺的合成工艺研究 1 .引言 1 . 1选题的 背景及意义 2 - 仅 一 唾吩) 乙 胺， 英文名2 - t h io p h e n e - 2 - y i - e t h y l a m i n e ， 别名2 - 唆吩乙 胺或曝吩- 2 - 乙胺，c a s 登记号3 0 4 3 3 - 9 1 - 1 ，分子式为c 6 h g n s ，相对分子质量为1 2 7 .2 ,结构式 为: 7 又 丫 nh 2 2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺为一种淡黄色澄清液体， 是治疗与血小板及血栓有关的心脑血管 病药物及消炎镇痛药物的重要中间体， 如盐酸唾氯匹吮、 氛毗格雷、 头抱唾吩钠、 头 抱 西 丁、 唾 吩 洛 酸 等 1) 盐酸唾氯匹睫( t i c l o p i d i n e h y d r o c h l o ri d e ) ， c a s 登录号5 3 8 8 5 - 3 5 - 1 ， 结构式如下: .hci 盐酸唾氯匹吮是一种新型血小板聚集抑制剂， 临床上应用于治疗与血栓有关的心 脑血管疾病， 1 9 7 4 年由法国赛诺菲( s a n o f i ) 公司开发上市， 商品名为抵克利得【 t i c l i d , 1 9 9 7 年f d a 批准在美国销售， 目 前该药已在全世界3 0 多个国 家批准上市， 国内 于1 9 9 7 年 被 批 准 生 产 2 -4 1 氛毗 格雷( c l o p i d o gr e l ) ， 商品 名 波立维( p l a v i x ) ， 结构 式如 下: 氯毗格雷由 法国 赛诺菲( s a n o 按照文献的方法2 - ( 2 - 硝基乙 烯) 唆吩 还原为 2 - ( 2 - 01 吩) 乙 胺用氢化锉铝作为还原试剂，不但能还原双键，也能将硝基还 原为氨基。 本文在使用氢化铿铝的同时， 尝试了其它的还原方法， 如水合麟还原， p d / c 或雷尼镍催化加氢和硼氢化钠还原。 1 .3 .2丙二酸缩合法 以d n i p 和唾吩在三氯氧磷存在下反应得到2 - 唾吩甲醛， 2 - 唆吩甲醛再与丙二酸 缩合为 3 - ( 2 - 01 吩) 丙烯酸，3 - ( 2 - 01 吩) 丙烯酸在 s o c 1 2 和氨水的作用下制备 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺， 再还原为3 - ( 2 - 唆吩) 丙酞胺; 或先将3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸还原成3 - ( 2 - 唾吩) 丙酸， 再与s o c 1 2 和氨水作用制备3 - ( 2 - 唾吩) 丙酞胺。 最后由3 - ( 2 - 唾吩) 丙酞 胺经霍夫曼降解得到2 - q 一 唾吩) 乙 胺2 1-2 3 1 硕士论文2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 、浅笋h、八夕 5诊11eel由，-5 曰了声.、尸妇峥矛、 / - dmfs- poc 13 s-1, s 高效液相色谱( h p l c ) 用高 效液相色谱对3 - ( 2 - 峰吩) 丙烯酸的纯度进行了 分析。色谱条件如下: 流动相:v ( 甲醇) :v ( 水) = 7 0 :3 0 流速:1 mumi n 紫外检测波长: 3 0 6 n m 工作站:me l l i u m 3 2 色谱柱:汉邦 l i o h r o s p h e r c 1 8 d p 5 l t ， 4 . 6 m m x 2 5 0 m m 结果如图3 . 1 . 1 所示。 因 幽 一l l w 习如 . w 一 , d m 图工 1 . 1 3 - 仅 一 唾吩) 丙烯酸h p l c 谱图 硕士论文2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸中含有双键， 具有顺反两种异构体， 在图中出现两个峰分别代 表了顺反两种异构体，两种异构体加和的纯度大于9 9 %. 核磁共振氢谱( 1 h - n mr ) 采用德国b r u k e r d r x - 3 0 0 mh z n m r 仪对3 - ( 2 - 18 吩) 丙烯酸进行检测， 工作频率 为3 0 0 m h z 。 1 h n m r ( c d c 1 3 ) 5 : 6 .2 4 ( d , j = 1 5 . 6 h z , i h , c h ) , 7 . 0 6 - 7 .0 9 ( m , i h ) , 7 .2 5 - 7 .3 1 ( m , 1 h ) , 7 .3 7 - 7 .4 4 ( m , 1 h ) , 7 . 8 9 ( d ,j = 1 5 .6 h z , i h , c h ) ，原图见附录d a 由 此 h n m r 谱图可知， 样品分 子典型 质子信号与3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸一 致， 因 此 所得产物是目标产物 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸。 硕士论文2 一 ( 2 - 唾吩 乙胺的合成工艺研究 3 z3 一 仅 一 唾吩) 丙酸的制备 按照最初的设计思路，希望由3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸还原制备 经酞胺化和h o f m a n n降解得最终产物2 - 仪一 唾吩) 乙胺。 3 - ( 2 - 唾吩) 丙酸，再 ( h 一-卜 s o c 1 2 / n h 4 0 h - c o o h - 一勺卜 (ooh印阳2 h o f m a n n n h 2 研究了 氢 化 9 铝、 n a b h 4 / b i c 1 3 、 水合 jl # / c u e h 2 / p d / c ( 1 0 % p d ) , h z/ r a m i e y n i 体系对3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸的还原作用。 3 .2 . 1实验试剂 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸自 制 氢化铿铝分析纯天津北斗星精细化工有限公司 8 0 %水合阱 分析纯南京化学试剂有限公司 雷尼镍自 制 1 0 %p d / c acros 氯化锡分析纯国药集团化学试剂有限公司 硼氢化钠分析纯国药集团化学试剂有限公司 无水乙醚分析纯国药集团化学试剂有限公司 五水合硫酸铜化学纯南京化学试剂一厂 甲醇分析纯国药集团化学试剂有限公司 氢氧化钠分析纯国药集团化学试剂有限公司 乙酸乙醋 分析纯国药集团化学试剂有限公司 3 . 2 . 2操作步骤 氢 化 铿 铝 还原 :在 装 有 冷 凝 管的 三口 烧瓶中 加 入1 . 1 4 g ( 0 .0 3 m o l ) l a b和2 0 m l 无 水乙 醚， 冰 水浴下 冷 却 至。 后， 向 其中 慢 慢滴 加溶 有1 . 5 4 g ( o . o l m o l ) 3 - ( 2 - 吩 ) 丙 烯酸的6 0 m l无水乙 醚溶液， 滴加速度以 微回流为宜，滴毕， 冰水浴下反应 2 h ， 慢 慢滴加少量的水以 分解过量的l a h ， 加入3 m o l / l n a o h溶液和水， 抽滤，滤饼用乙 醚 洗 涤 ， 水 相 用乙 醚 萃 取 ， 合 并乙 醚相 ， 水 洗， 干 燥 后。 回 收乙 醚， 得 黄色 液 体0 .7 9 g 12 0 ) . n a b h 4 / b i c 1 3 还原:0 .7 7 g ( 5 m m o l ) 3 - ( 2 - u吩) 丙烯酸，0 . 7 9 g ( 2 . 5 m m o l ) b i c 1 3 和 3 0 m l乙 醇置于三口 烧瓶中， 机械搅拌， 冰水浴下分批加入。 .7 6 g ( 2 0 m m o l ) n a b h 4 . 加毕撤去冰水浴，室温搅拌6 h ，加入3 0 tn l 水停止反应，抽滤，滤液用盐酸调节p h 硕士论文2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 值为酸性， 浓缩， 用3 0 m l的乙酸乙酷萃取三次， 饱和食盐水洗涤， 无水硫酸钠干燥， 回 收 蒸 除 的 乙 酸乙 酷， 得白 色固 体0 .7 e - 9 . 水合# / cu2 + 还原: 在装有冷凝管和温度计的四口 烧瓶中 加入 1 .5 4 g ( o .o l m o l) 3 - ( 2 - 01 吩 ) 丙 烯酸， 0. o 89结晶硫酸铜， 6 .2 5 g ( 0 . 1 m o 1 ) 8 0 % 水合肪， 4 0 m l 9 5 % 乙 醇， 通入氧气，室温下磁力搅拌过夜，反应毕，抽滤滤去沉淀物，滤液用 1 5 m l 2 m o l / l 盐酸溶液洗涤二次、3 0 m l的乙酸乙酷萃取三次， 有机相水洗、饱和食盐水洗， 无水 硫 酸 钠 干 燥， 回 收 蒸 除的 乙 酸乙 酷， 得 黄 色固 体1 .3 4 g 13 0 -3 1 1 . h 2 / p d / c 还原: 在单口 烧瓶中， 将4 .4 5 g 3 - ( 2 - ps 吩 ) 丙烯酸、 0. 3 9 10 % p 故 溶于5 0 m l 甲醉， 0 - 1 0 c ，抽真空、通氢气置换三次后， 通入氢气、慢慢加热至 4 0 - 4 2 1c ，至储 氢管中的氢气不再被吸收为止， 反应毕。 抽滤回收把碳， 滤液减压蒸除溶剂， 真空干 燥 、 称 重 晶 体 为4 .3 梦 气 h 2 / n i 还原: 在单口 烧瓶中， 将4 .6 2 g 3 - ( 2 - 吩) 丙烯酸、0 .3 g 雷尼镍( 自 制) 溶于 5 0 m l甲醇，0 - 1 0 0 c ，抽真空、通氢气置换三次后，通入氢气、慢慢加热至4 0 - 4 2 0 c , 反应过程中 始终没有观察到氢气被吸收， 储氢管的水位没有变化3 2 1 3 . 2 . 3结果与讨论 采用氢化铿铝不能得到3 - ( 2 - t6 吩) 丙酸， 得到的是一种黄色液体， 用t l c , h p l c 对产物进行分析，初步确定产物为2 - 唾吩丙醇。 采用 n a b h 4 / b i c 1 3 还原，得到的产物熔点为 1 2 6 - 1 2 8 c，采用德国 b r u k e r d r x - 3 0 0 m h z n m r 仪对产物进行检测，工作频率为3 0 0 m h z , 氖代氯仿为溶剂。结 果如图3 . 2 . 1 所示。 岁” “ 省 ” .p .川 川 丫川 j“ 川 6甲 .， ” 6 图3 .2 . 1 n a b h a / 1 3 i c l 3 还原产物的n m r谱图 对产物n mr谱图解析: 2 . 7 8 - 3 .2 0 p p m处 峰为 一 c h 2 c h 2 - 上氢的 峰; 6 .2 5 p p m处的 峰为 双键上一 个 氢的 峰; 6 .8 7 - 7 .4 5 p p m处的 峰 为 唆 吩 环c 5 , q、 c 3 上 氢的 峰 ; 硕士论文 2 一 ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 7 . 8 9 p p m处的峰为双键上另一个氢的峰。 由 此1 h n mr谱图可知， 该产物为3 - ( 2 - 唆盼) 丙酸和3 - ( 2 - 唆吩) 丙烯酸的混合 物， 根据饱和h和烯键h积分面积计算， 只有约1 1 %的3 - ( 2 - 12 吩) 丙烯酸被还原为 3 一 ( 2 - 吩) 丙酸。 采用水合p/ c u z + 还原，没有得到目 标产物 3 - ( 2 - 唾吩) 丙酸， 对所得的产物进行 薄层层析发现其极性非常大，初步判断为3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞脐。 采用h 2 / p d / c还原， 产物用h p l c分析( 流动相: v ( 甲醇) : v ( 水) - 7 0 : 3 0 . 紫外检测 波长:3 0 8 n m ) ，谱图如3 .2 .2 所示。 舀 叫 匕 刁.阳口心 加 m . .加侧. 寻 。 召 巨 . 口 口 介 .翻 卜 几 r .，目 几犷.m v. . 卜日. 口目 加 石 石 下甲 闷蔺 % 片 内 州f 二 犷卜叫 阵石卜 不 于 ， “价 . 打 1. 川 卜 石 石 巨砰 07 2? ， .1竺 叫 压舀 习 巨 三 可 巨互， 护 一! ， 。 二些 1 石砰两蔺际 蔺 i“ 叫i h , 竺 丝 图3 . 2 . 2 h z / p d / c还原产物h p l c谱图 采用德国b r u k e r d r x - 3 0 0 mh z n mr仪对产物进行检测，工作频率为3 0 0 mh z , 氖代氯仿为溶剂，结果如图3 .2 . 3 所示。 击呀盼气产忿 图3 . 2 . 3 h 2 / p d / c还原产物n mr谱图 硕士论文2 一 ( 2 - 嗯吩) 乙胺的合成工艺研究 对产物n mr谱图解析: 2 . 7 8 - 3 .2 0 p p m处峰为一h 2 c h 2 一 上氢的峰; 6 .2 3 p p m处的峰为 双键上一 个氢的峰; 6 .8 4 - 7 .4 3 p p m处的峰为唾吩环c 5 . q、c 3 上氢的峰; 7 . 8 9 p p m处的峰为双键上另一个氢的峰。 由 此 h n m r 谱图可知， 该产物为 3 - ( 2 - b吩 ) 丙酸和3 - ( 2 - 唾吩) 丙 烯酸的 混合物， 根据饱和h 和烯键h 积分面积计算， 约有9 1 %的3 - ( 2 - 16吩) 丙烯酸被还原为3 一 (2 一 唾吩) 丙酸;回收的p 山 c 催化剂循环利用时，不能吸氢，说明催化剂已中毒。 采用h 2 / n i 还原，因唾吩环中含有s . s 上的孤对电子很容易与n i 产生键合，导致 催化剂中毒，不能吸氢。 由 此可见，只有n a b f b j b i c 1 3 和h 2 / p d / c体系能还原3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸的双键。 但n a b h 4 / b i c 1 3 体系还原时， 转化率只有1 0 % 左右; h 2 / p d / c体系虽能得到9 0 % 的转 化率， 但是催化剂使用 1 次即中毒，不能循环利用。因此，由3 - ( 2 - 噢吩) 丙烯酸还 原制3 - ( 2 - 唾吩) 丙酸再经酞胺化和h o f m a n n 降解合成2 - ( 2 - 唆吩) 乙胺的路线存在一 些困难，需要进行改进。 硕士论文2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 3 3 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺的合成 3 . 3 . 1实验原理 鉴于 3 - ( 2 - 鹰盼) 丙烯酸直接还原遇到一定的困难，对合成路线进行了改进，先 由3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸经酞胺化合成 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺，再经还原和h o f m a n n 降解 合成目 标产物2 - ( 2 - 吩) 乙胺。 户!冲丫 印矛.、 s人- - c o o h 1 s / n h 2 降解 犷 又 丫 3 . 3 . 2实验试剂 3 - ( 2 - 唆吩) 丙烯酸自 制 氯化亚枫分析纯上海凌峰化学试剂有限公司 氯仿分析纯上海实验试剂有限公司 氢氧化钠分析纯国药集团 化学试剂有限公司 氨水分析纯国药集团化学试剂有限公司 3 . 3 3操作步骤22 1 在三口 烧瓶中， 将6 . 1 2 g ( 0 .0 4 m o l ) 2 - 唆吩丙 烯酸溶于8 0 m l 氯仿中， 机械搅拌 下 慢慢滴加7 . o m l s o c 12 , 滴毕室温搅拌过夜， 将反 应液倒入4 . 8 g n a o h和1 1 0 m l 氨 水中， 用氯仿萃取， 合并氛仿层， 减压回 收氯仿， 真空干 燥得固体5 .9 8 g ， 收率为9 8 % . 3 . 3 . 4结果与讨论 测得产物的 熔程为 1 5 2 - 1 5 4 1c ，与目 标产物的 熔程 1 5 2 - 1 5 3 基本一致， 薄层层 析( v ( 乙 酸乙m) :v ( 正己 烷) = 4 : 1 ) 只出现一个点， 相对比 移值大于3 - ( 2 - 1s 吩) 丙烯酸， 与3 一 ( 2 一 唆吩) 丙烯酞胺极性小于3 一 (2 一 唾吩) 丙烯酸的极性相一致。 用iipl c 对产物进行分析，色谱条件如下: 流动相: 流速: 紫外检测波长: 工作站: 色谱柱: v ( 甲醇) : v ( 水)二7 0 : 3 0 l mumi n 2 3 4 n m me l l i u m3 2 汉邦 c 1 8 即5 u，4 . 6 m m x 2 5 0 m m 硕士论文2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 谱图如图 3 . 3 . 1 所示。 几 曰 协 石。肠 a口 恤。 叮 曰 让 旧 门. 1、r胭 p e a k r e coi l 妞 图3 . 3 . 1 3 - f 2 - 唾吩) 丙烯酞肢h p l c谱图 由图可知，3 - ( 2 - 1s吩) 丙烯酞胺的纯度大于9 9 %e 硕士论文 2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 3 .4 3 - 仪 一 唾吩) 丙酸合成3 - 仪 一 唆吩) 丙酞胺 3 . 4 . 1实验原理 s o nh 3 - 珑0 c o nh 2 3 . 4 .2实验试剂 3 - ( 2 - 唾吩) 丙酸 氯化亚矾 氯仿 氢氧化钠 氨水 3 . 4 . 3操作步骤 在单口 烧瓶中， 将4 .3 g 3 - 分析纯 分析纯 分析纯 分析纯 自制 上海凌峰化学试剂有限公司 上海实验试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 国药集团化学试剂有限公司 ( 2 - 吩) 丙酸的粗品用乙醇重结晶、 干燥后溶于3 0 m l 抓仿， 磁力搅拌下滴加5 . 5 m l s o c 1 2 ， 滴毕， 室温搅拌过夜， 倒入3 . 5 g n a o h和7 7 m l 氨水的溶液中， 用氯仿萃取水层三次， 合并氯仿层， 无水硫酸钠干燥， 减压回收氛仿， 真 空 干 燥 得 淡 黄 色 固 体2 99 2 6 1.9 g 3 .4 . 4结果与讨论 测得产物的熔程9 9 - 1 0 0 0c ，与目 标产物的 熔程9 9 - 1 0 0 一致。 采用德国b r u k e r d r x - 3 0 0 m h z n m r仪对产物进行检测，工作频率为3 0 0 mh z o h n m r ( c d c 13 ) 5 :2 .5 9 ( t ,j = 7 .5 h z ,2 h ,c h 2 ) , 3 . 1 9 ( t ,j = 7 .5 h z ,2 h ,c h 2 ) ,5 .5 4 ( b s , 1 h ,n h ) ,5 .7 4 ( b s , i h ,n h ) , 6 . 8 4 ( d , j = 3 .4 h z , i h ) , 6 . 9 2 ( d d ,j = 3 .4 , 5 . 1 h z , 1 h ) , 7 . 1 3 ( d d , j = 5 . 1 ,0 . 7 h z , 1 h ) ， 原图 见附录 e e 由 此 h n m r 谱图 可知， 样品 分子典型质子信号与3 - ( 2 - 噬吩 ) 丙酞胺一致， 因此 所得产物是目 标产物3 - ( 2 - 咪吩) 丙酞胺。 硕士论文 2 - ( 2 - pa吩) 乙胺的合成工艺研究 3 . 5水合脐还原3 - ( 2 - 唆吩) 丙烯酞胺合成3 - ( 2 - 19吩) 丙酞胺 3 . 5 . 1实验原理 8 0 %腆 c u e + / o z c o n 姚 3 . 5 . 2买验试刑 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酸胺自 制 s o % 水合麟分析纯南京化学试剂有限公司 9 5 % 乙醇分析纯南京化学试剂有限公司 乙酸乙醋分析纯国药集团化学试剂有限公司 氯化钠分析纯南京化学试剂有限公司 结晶硫酸铜分析纯南京化学试剂有限公司 无水硫酸钠分析纯广东汕头西陇化工厂 3 . 5 . 3操作步骤 在装 有冷 凝管和 温度 计的四口 烧瓶中 加入0 . 7 7 g ( 5 m m o 1 ) 2 - 吩丙 烯酞 胺， 0 .0 4 g 结晶 硫酸 铜， 3 . 1 3 g ( 0 .0 5 m o 1 ) 8 0 % 水合 脐， 2 0 m l 乙 醇( 9 5 % ) ， 通入氧气， 室 温 下 机械 搅拌 1 6 h ，反应毕，抽滤滤去沉淀物，滤液浓缩后，用3 0 m l的乙酸乙醋萃取三次， 饱和食盐水洗涤， 无水硫酸钠干燥，回收蒸除的乙 酸乙 醋， 得淡黄色固 体0 . 7 4 g . 3 .5 .4结果与讨论 ( 1 ) 反应机理的分析 一般认为，采用水合阱还原双键的反应机理是: 水合麟在铜盐催化下， 通入氧气， 生成了二酞亚胺。 二酞亚胺是一个选择性很好的还原试剂，能 有效地还原非极性( 或对称的) 重键， 如 c = c ;而极性重键不受影响。二酞亚胺有顺式，反式结构，其中顺式二酞亚胺是 活泼的氢转移试剂。 在反应过程中，顺式二酞亚胺的氢原子同向 协同地加成到双键上 形成环状过渡态，发生氢的转移和氮气的释放， 然后转变成产物。 c u e + / o , nh2 n h2 - - h n = nh 硕士论文2 - ( 2 - 噢吩) 乙胺的合成工艺 研究 h n = n , h + ) c = c n三n + .占，-才r n) 一 . i ic - c . ,.了、 h h二 j.:.、 卜ici ( 2 ) 物料比 对反应的影响 研究了物料比 对产物收率的影响，结果列于表3 . 5 . 1 中。 表3 . 5 . 1物料比 对反应收率的影响 n ( 脐) :n ( 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞) 产量 / g 0 . 7 4 0 . 7 0 0 . 7 1 熔程/ 9 6 - 9 9 8 6 - 9 0 其它反 应条件: 5 m m o 1 2 - 唆吩丙烯酞 肢， 0 . 0 4 g 结晶 硫酸铜， 2 0 m l乙 醇( 9 5 % ) ， 反 应1 6 h 由 表中的数据可见:n ( #) : n ( 3 - ( 2 - 吩) 丙烯酞胺) 为1 0 : 1 是较佳的物料比， 熔程 与目 标产物( 9 9 - 1 0 0 0c ) 接近， 当物料比降低时， 因反应不完全， 熔程与目 标产物的 偏 差较大。 当 物料比为1 0 : 1 ， 在室温下反应1 6 h ， 采用美国t h e m o e l e c t r o 公司f in n i g a n t r a c e u l t r a - t r a c e d s q液质联用仪对产物进行分析， 谱图如3 . 5 .2 所示。 日 曰月因 卜， 峨 匡 匕 月 了之” 盛 晓 ， t. 下 0 曰日 了 翻 口 卜 曰 目 口 . 国. 曰， .目月 臼. . . . . . 月.- 甩 下 汤 石 . - 一 一 一 . 辱 e . s . , i . 邵 罗 瑞卸弓挤摄 吕 刁.， . ， 拍刀目 1 ， “ 加 ;司遐。、能 图3 . 5 . 2 一 水合麟还原3 - 份唾吩) 丙 烯酞 胺产物的液质联用谱图 由 谱图 可知， m / z为 1 7 8 的峰与3 - ( 2 - 10吩) 丙酞胺的分子量和钠的分子量加和 相一致。 硕士论文 2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 当加料比为 1 0 : 1 ， 在室温下反应 1 6 h ， 采用德国b r u k e r d r x - 5 0 0 mh z n mr仪对 产物进行检测，工作频率为5 0 0 mh z ,氛代氯仿为溶剂。谱图如3 . 5 . 3 所示。 : _ 一 浑， 一 ，左 一女 童 一 介擎 东 丫 一户 凡汉. 户 ， 勺 : 树 减 0 、气丫.扩夕 一 、 嘛 两 叼、 日日倒囚例 日u阿侧 犷 一 二 几 一，一 峭 撇( w、 攀 ; ， 币 f ” “ ” ” .币 浮 了 仲甲甲叮冲飞产 ， 叮 一 了 一 甲 一 叮 图3 . 5 . 3水合阱还原3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺产物的n m r谱图 对n mr谱图 解析: 2 .5 7 - 3 .2 0 p p m处 峰为 一 c h 2 c h 2 一 上 氢的 峰; 5 .4 7 - 5 .6 7 p p m处 峰为n h 2 上 氢的 峰; 6 .2 6 p p m处的峰 为双键上一 个氢的峰 6 . 8 4 - 7 .3 4 p p m处的峰为唾吩 环c 5 . c 4 . c 3 上氢的 峰: 7 .7 6 p p m处的 峰为 双键上另一个氢的 峰。 由 此 h n m r谱图 可知， 该 产物为3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺和3 - ( 2 - 唾吩) 丙酞胺的 混合物， 根据饱和h和烯键h积分面积计算， 约有6 6 % 的3 - ( 2 - 唆吩) 丙烯酸胺还原 为3 - ( 2 - 唾吩) 丙酞胺。 当反应时间为2 5 h ， 经h p l c分析还原后产物的纯度为8 4 %。由 此可见， 虽然水 合脐体系能够还原 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺的双键，但反应难以 进行完全，且水合肪的 用量大，此工艺存在一定的困难。 硕士论文2 一 ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 3 . 6 n a b h 4 / b i c 1 3 还原 3 . 6 . 1实验原理 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺合成3 - 仪 一 唆吩) 丙酞胺 n a b h 4 / b i c 1 3 / c o n 场 一从 3 . 6 . 2实验试剂 3 - ( 2 - 唾吩) 丙烯酞胺自 制 无水乙醇分析纯国药集团化学试剂有限公司 乙酸乙酷分析纯国药集团化学试剂有限公司 氯化钠分析纯南京化学试剂有限公司 氯化锡分析纯国药集团化学试剂有限公司 硼氢化钠分析纯国药集团化学试剂有限公司 无水硫酸钠分析纯广东汕头西陇化工厂 3 . 6 3操作步骤 将0 .7 7 8 ( s m m o l) 3 - ( 2 - 吩) 丙烯酸胺， 0 .7 9 g ( 2 .5 m m o l ) b i c 1 3 和3 0 m l的乙 醇置 于三口 烧瓶中， 机械搅拌， 冰水浴下分批加入0 .7 6 g ( 0 . 0 2 m o 1 ) n a b h 4 ， 加毕撤去冰水 浴，室温搅拌过夜( 约 1 4 h ) ，加入3 0 m l的水抽滤，滤液浓缩，用 3 0 m l的乙酸乙酷 萃取三次， 饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥，回收蒸除的乙酸乙醋，得白 色固体 0 .7 g ， 收率9 1 %. 3 . 6 .4结果与讨论 ( 1 ) 反应机理的 分析 一 般认为， 此反 应机理可能是: 首先n a b h 4 还原b i c 1 3 制得活性秘粉， 然后a , p - 不饱和酞胺、 硼氢化钠吸附到活性锡粉上， 形成络合物中间体， 发生亲核进攻， 然后 转化为产物。 hlc= 卜 n 日 日 h 4 + b i c h一 na b h4 i i i c -c -nh 2 h h i i i i r -c 仁 -c -n 珑 hho r - 拉 长长n h 2 占么 ; h h o r - 蔚 蔚 11c - n h 2 h h 硕士论文 2 一 ( 2 - 喷吩) 乙胺的合成工艺研究 ( 2 ) 物料比 和反 应时间 对产物的影响 研究了 物料比 对产物收率的影响，结果列于表3 .6 . 1 中。 表3 .6 . 1物料比对反应收率的影响 n ( n a b h 4 ) : n ( 3 - ( 2 - 01吩) 丙烯酞胺)产量/ g 0 . 7 0 0 . 6 8 熔程1 9 5 - 9 9 9 0 - 9 3 其它反应条件: 5 m m o l 3 - 仅 一 唾吩) 丙烯酞胺， 2 .s m m o l b i c 1 3 , 3 0 m l乙醇， 反应6 h 由表中的数据可见，n ( n a b h 4 ) . n ( 3 - ( 2 - 吩) 丙烯酞胺) 为4 : 1 是较佳的物料比， 熔程与目 标产物( 9 9 - 1 0 0 0c ) 接近当物料比降低时， 因反应不完全， 熔程与目 标产物的 偏差较大。 当物料比为4 : 1 ， 在室温下反应6 h , 采用德国b r u k e r d r x - 3 0 0 mh z n mr仪对产 物进行检测，工作频率为3 0 0 mh z ,氖代氯仿为溶剂。谱图如图3 . 6 . 2 所示。 图3 .6 .2 n a b h 4 / b i c l 3 体系 还原3 - ( 2 - 9吩) 丙 烯酞胺产物no 谱图 n m 卫谱图解析; 2 .5 7 - 3 .2 2 p p m处峰为 一h 2 c h 2 - 上 氢的峰; 5 .5 1 - 5 . 9 3 p p m处峰为n h 2 上氢的 峰; 6 .2 6 p p m处的峰为双键上一 个氢的峰: 6 . 8 4 - 7 . 3 3 p p m处的峰为唆吩 环c 5 . c 4 . c 3 上氢的 峰; 7 .7 6 p p m处的峰为双键上另一个氢的峰。 硕士论文2 - ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺 研究 由 此1 h n m r谱图 可知， 该产物为3 - ( 2 - 唆盼) 丙烯酞 胺和3 - ( 2 - 唾 吩 ) 丙酞胺的 混合物， 根据饱和h和烯键h积分面积计算， 约有7 0 %的3 - ( 2 - ps吩) 丙烯酸胺还原 为3 - ( 2 - 吩) 丙酞胺，说明6 h 仍没有反应完全。因此，延长了反应时间至1 4 h . 当物料比为4 : 1 ，在室温下反应1 4 h ,采用德国b ru k e r d r x - 3 0 0 mh z n mr仪对 产 物 进 行 检 测， 工 作 频 率为3 0 0 m h z a 1h n m r ( c d c 13 ) 6 :2 .5 9 ( t ,j = 7 .5 h z ,2 践 c h 2 ) ,3 . 1 9 ( t ,j = 7 .5 h z ,2 h , c h 2 ) , 5 .4 4 - 5 . 5 7 ( b s , 2 h ,n h z ) , 6 . 8 4 ( s , 1 h ) ,6 .9 1 - 6 . 9 3 ( m , 1 h ) , 7 . 1 3 ( d , j = 5 .o h z , 1 h ) ，原图 见附 录 f e 谱图中 双键氢的峰非常弱， 说明 反应已 基本完全， 测得产物的 熔 程为9 8 - 1 0 0 0c e ( 3 ) 催化剂的循环利用对产物的影响 研究了催化剂的循环利用对产物收率的影响，结果列于表3 . 6 .3 中。 表3 .6 .3 催化剂的循环利用对反应收率的影响 催化剂循环利用次数收率/ % 1 9 1 8994 内乙1 4 8 9 其它反应条件: 5 m m o l 3 - ( 2 - 唆吩) 丙烯酞胺, 3 0 m l 乙醇， 0 . 0 2 m o l n a b 1 1 4 ， 反应1 4 h 使用加拿大波曼公司m b 1 5 4 s f t 1 r光谱仪分别对3 - ( 2 - 02吩) 丙酞胺和催化剂循 环利用四次的还原产物进行分析( 澳化钾压片) ， 所得1 r谱图如3 . 6 .4 所示。 a 3 - 份 唾吩) 丙酸胺标准红外光谱图 b . 催化剂循环利用四次还原产物的红外光谱图 图3 . 6 .4 3 - 仅 一 唾吩) 丙酞胺的红外光谱图 因 为 3 0 0 0 c t n 1 附 近是判断分子中 饱和氢和不 饱和氢的 主要依据， 在催 化剂 循环 硕士论文z - ( z - 唾吩 乙胺的合成工艺研究 利用四次的 还原产物谱图中 大于3 0 0 0 c m 7 的 谱带为酞胺n - h 的伸缩 振动频率。 且此 谱图与3 - ( 2 - a吩) 丙酞胺标准红外谱图一致， 所以 可以 确定:催化剂循环利用四次时， 催化剂的活性没有降低。 由此可见， 在b i c 1 3 / n a b h 4 的体系中催化剂循环利用四次时， 还原产物的收率维 持在9 0 % 左右，可以 循环利用，对产物的收率影响很小。 硕士论文2 一 ( 2 - 唾吩) 乙胺的合成工艺研究 3 . 72 - 仁 一 唾吩) 乙胺的合成 3 . 7 . 1实验原理( h o f m a n n降解反应) 7 又 s / n h 2 3 - ( 2 - 唾吩) 丙酞胺自制 氢氧化钠分析纯国药集团化学有限公司 液澳分析纯上海凌峰化学试剂有限公司 乙酸乙醋分析纯国药集团化学有限公司 无水硫酸镁分析纯上海试四 赫维化工有限公司 3 . 7 . 3操作步骤 在装有冷凝管和温度计的四口 烧瓶中加入2 5 m l 1 0 % n a o h ，机械搅拌下，于冰 浴下加入2 .o g g ( 0 .0 1 3 m o l ) 液澳， 迅速加入1 . 5 5 g ( o .o l m o l ) 2 - 吩丙酞胺， 冰浴下反应 1 h ，反应液为淡黄色液体，冰浴换水浴，慢慢升温至7 3 反应 1 h ，反应毕，冷却至 室 温， 加 入4 .2 g n a o h 后， 用3 0 m l 乙 酸乙 酷 萃 取3 次， 无 水 硫酸 镁 干 燥， 减压回 收 溶剂， 得淡黄色液 体0 . $ 1 g ， 收率6 4 % . 3 . 7 . 4结果与讨论 ( 1 ) 反应机理分析 以3 - ( 2 - 唾吩) 丙酞胺为原料制得2 - ( 2 - 吩) 乙胺是通过h o fi n a n i 降解得到的。 h o f m a n n 降解是指酞胺与澳或氯在碱溶液中作用， 脱去拨基生成伯胺， 使碳链减少一 个碳原子的反应，也称重排反应。 一般认为， h o fi n a n n 降解反应机理: 首先在酞胺的氮上发生碱催化澳化， 得到n -