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磺酰胺衍生物的合成研究应用.doc

上传人:丰**** 文档编号:2505914 上传时间:2024-05-30 格式:DOC 页数:38 大小:2.12MB
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资源描述

1、 题 目: 磺酰胺衍生物合成研究 学 院: 化学化工学院 专业: 班级: 学号: 学生姓名: 导师姓名: 杨辉琼 完毕日期: 6月8日 诚 信 声 明本人声明:1、本人所呈交毕业设计(论文)是在教师指引下进行研究工作及获得研究成果;2、据查证,除了文中特别加以标注和道谢地方外,毕业设计(论文)中不包括其她人已经公开刊登过研究成果,也不包括为获得其她教诲机构学位而使用过材料;3、我承诺,本人提交毕业设计(论文)中所有内容均真实、可信。作者签名: 日期: 年 月 日 题目: 磺酰胺衍生物合成研究 姓名 学院 化学化工学院 专业 化学工程与工艺 班级 学号 指引教师 杨辉琼 职称 副专家 教研室主任

2、 陈立新 一、基本任务及规定: 1 依照课题内容查阅资料,设计可行实验方案。撰写一篇5000字以上开题报告。 (含文献综述2500字) 2. 用对甲苯亚磺酸钠与苯胺反映作为模版反映,通过变化反映氧化剂、原料摩尔比、 反映温度、反映时间、反映溶剂来拟定最佳反映条件。 3. 变化胺底物和芳磺酸钠盐构造,探讨底物构造对反映反映影响。 4. 合成相应磺酰胺衍生物,最后检测其构造。 5撰写论文一篇,11000字13000字。 二、进度安排及完毕时间:1、2.253.7 查阅文献资料 2、3.83.25 撰写文献综述和开题报告 3、3.254.1 实验准备,检查开题报告撰写状况,上交开题报告(含文献综述)

3、 4、4.25.24 进实验室做实验 5、5.255.31 撰写毕业论文,补充实验 6、6.16.8 检查毕业论文,学生离开实验室,归还仪器 7、6.96.10 提交毕业论文、工作手册,原始记录等有关资料,修改毕业论文,准备答辩 8、6.116.13 毕业论文答辩,修改毕业论文,评估成绩,提交成绩单 目 录摘要IAbstractII1前言11.1 磺酰胺类化合物发展11.1.1 杀菌活性磺酰胺11.1.2 抗癌活性磺酰胺11.1.3除草活性磺酰胺21.1.4抗糖尿病磺酰胺21.1.5其她类磺酰胺21.2 磺酰胺类衍生物合成进展31.2.1甲基磺酰胺合成31.2.2 N-取代磺酰胺类化合物合成4

4、1.2.3氮杂环二茂铁磺酰胺合成61.2.4 N-芳基二茂铁磺酰胺合成61.3 磺酰胺发展前景61.4 课题研究内容72 实验某些82.1 实验材料82.1.1实验药物82.1.2实验仪器92.2磺酰胺衍生物合成92.3分离与分析112.3.1 TLC分析112.3.2柱色谱法122.4 产品红外光谱(IR)测定123成果与讨论133.1反映条件优化133.1.1氧化剂对反映影响133.1.2反映物摩尔比对反映影响143.1.3反映温度对反映影响143.1.4溶剂对反映影响143.1.5反映时间对反映影响153.2反映底物构造对反映影响154 结论18参照文献19致 谢22附 录23磺酰胺衍生

5、物合成研究摘要 磺酰胺类化合物在医药和农药上具备广泛生物活性,如:杀菌、除草、杀虫、抗癌、抗糖尿病等。本文采用磺酸钠盐与相应胺类衍生物为重要原料,用一锅合成办法合成了磺酰胺衍生物3(3a3j)。考察了反映氧化剂、原料摩尔比,反映温度、反映时间、反映溶剂和反映物构造对反映影响。成果表白:在n(胺底物):n(芳磺酸钠盐)=1.5:1,100 下回流反映24 h,以0.48 mol CuCl2为氧化剂,2 mL 1,4-二氧六环为溶剂,产率中档。产物构造经红外表征。 核心词 磺酰胺;芳磺酸钠盐;胺底物Study on synthesis of sulfonamide derivativesAbstr

6、act: Sulfonamide compounds have extensive biological activity in medicine and pesticide,such as:sterilization,weeding,insecticide,anticancer,antidiabetes. Sulfonamide derivatives 3 (3a3j) were synthesized in moderate yields by one-pot reaction of sulfonic acid sodium salt and aniline derivatives. Th

7、e effect of the amount of oxidizing agent,The molar ratio of raw materials,reaction temperature,reaction time,the structure of the reactants,solvents on the yield of sulfonamides were investigated. The optimum conditions of sulfonamides were as follows :The molar ratio of amine substrate and aryl su

8、lfonatesalt was 1.5 :1,refluxed 24 h and reaction temperature was 100;and Theop-timum conditions of sulfonamides were as follows:0.48 mol CuCl3 was oxida-ntand 2 ml 1,4-dioxane was solvent,the yield of Sulfonamide could reachmedium in optimum conditions. The structure of product were characterized b

9、y IR spectrometry. Keyword: Sulfonamide; Aromatic sulfonic acid sodium salt;Amine substrate1前言磺酰胺类化合物在医药和农药上具备广泛生物活性,如:杀菌、除草1、杀虫、抗癌、抗糖尿病等。中近年来对磺酰胺类化合物研究比较多,先后开发出了磺菌胺、甲磺菌胺等高效低毒杀菌剂;大量具备抗肿瘤活性磺酰胺类化合物被报道,其中某些化合物已进入临床实验阶段;尚有大量报道具备抗糖尿病活性磺酰胺类化合物文献,手性磺酰胺有机小分子还能做催化剂2。磺酰胺合成研究有着十分重要现实意义。1.1 磺酰胺类化合物发展磺酰胺类化合物具备诸多

10、应用,如:杀菌、抗癌、除草、抗糖尿病、杀虫等。中外诸多学者通过变化取代基合成了磺酰类化合物在这些方面具备广泛生物活性,磺酰胺类化合物应用如下:1.1.1 杀菌活性磺酰胺杀菌类磺酰胺类化合物比较多,有诸多学者对此进行了研究。如:曾东强等3合成N-取代苯磺酰基-三唑基片呐酮腙,小麦锈病菌生长具备较好抑制活性。李兴海等4合成具备杀菌活性苯甲酰基甲磺酰胺类化合物对蕃茄灰霉病菌、小麦赤霉菌、黄瓜枯萎菌有较好抑制活性。Iraj等5合成了具备杀菌活性1,2,4-三唑磺酰胺类化合物对大肠杆菌和沙门螺旋杆菌、黄曲霉菌、绿色木霉菌均有较好抑制作用。梁晓梅等6合成了N-(芳基磺酰氨基乙基)-1,6-己内酰胺对棉花立

11、枯丝核菌、棉花枯萎病菌、稻瘟病菌、油菜菌核病菌、番茄叶霉病菌、小麦全蚀病菌都具备一定抗菌活性。可见杀菌类磺酰胺对于诸多农作物菌类均有抑制作用,阐明此类研究比较成熟。1.1.2 抗癌活性磺酰胺癌症对于人伤害比较大,而抗癌药物有比较多,磺酰胺类化合物也具备抗癌活性。某些学者做了如下工作:Wimum等7合成了一类具有肼苯磺酰胺类化合物对CAIX 抑制。Kawai等8 设计合成了具有邻氨基苯甲酸苯磺酰胺类化合物对MetAP2 有较强抑制作用,对人微管内皮细胞(HMVEC cell line)增殖也具备较强抑制效果。Sheppard等9以Kawai设计化合物为先导化合物,通过变化苯环上取代基设计合成了化

12、合物。这些化合物对MetAP2有强抑制活性。日本Eisai公司10研制一种微管蛋白抑制剂对各种移植肿瘤涉及结肠癌、非小细胞肺癌、乳腺癌、胰腺癌等显示出抗肿瘤活性。与其她药物联合化疗,对急性白血病有治疗效果。Wang等11设计合成了一系列5,6-二取代苯磺酰胺类化合物对MetAP2显示了强抑制作用,对HT1080细胞也显示了较强抑制作用,Hend等12设计并合成了3-甲基1,2,4三唑4,3a-吡啶磺酰氯合成了取代1,2,4三唑4,3a-吡啶磺酰胺类化合物,大某些化合物对MetAP2显示了强抑制作用。由这些应用可见在抗癌方面研究同样成熟。1.1.3除草活性磺酰胺磺胺类化合物在除草方面研究是近来比

13、较热,如下学者在这方面有比较杰出贡献:石德清等13合成4-芳氧乙(丙)酰氨基苯磺酰胺目的化合物,具备较好除草活性。孙国香等14合成1,2,4-三唑1,5-a嘧啶磺酰胺类化合物对阔叶杂草、禾本科杂草均有较好芽前和芽后防效。姜林等15合成5个N-(6-氯吡啶-3-基)羰基-2-取代芳基磺酰胺化合物,对双子叶植物有抑制作用。李长城等16合成N-(2-氯吡啶-3-基)羰基-2-取代芳基酰胺化合物。对根、茎生长均有一定抑制作用。1.1.4抗糖尿病磺酰胺抗糖尿病研究也是近来比较热。如:张映霞等17合成4-(3-(4-溴苯基)-3-氧代-1-芳基丙氨基)-N-(5-甲基异噁唑-3-基)苯磺酰胺显示强度不等抗

14、糖尿病活性。宋小礼等18生成-氨基酮,某些化合物可以明显激活过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)反映元件,显示出在糖尿病治疗中潜在应用价值。杨大成等19合成具有磺胺-氨基酮化合物具备不同限度抗糖尿病活性。杨大成等20合成-氨基酮化合物有一定-葡萄糖苷酶抑制活性和PPRE 激动活性,由此发现某些具有磺胺构造-氨基酮具备抗糖尿病活性。1.1.5其她类磺酰胺磺酰胺类化合物在其她方面也有应用,如抗病虫,艾滋病。Maloy等21合成一系列异喹啉磺酰胺类化合物,生物活性实验显示,其中目的化合物对恶性疟原虫有抑制作用。曾程初等22合成一系列苯乙烯基喹啉磺酰胺衍生物对HIV-1 整合酶有抑制作用。1.2 磺

15、酰胺类衍生物合成进展 磺酰胺类衍生物合成办法各种各样,但磺酰胺类化合物合成办法重要还是酰氯和胺反映,如下以某些详细磺酰胺类化合物来分析合成办法。1.2.1甲基磺酰胺合成一方面讨论甲基磺酰胺合成23,此类磺酰胺化合物构造比较简朴,但是合成办法文献报道还是比较多,甲基磺酰胺合成多采用磺酰氯作为原料经氨化最后身成目产物,普通合成办法有如下几种:(1)二甲基二硫法这种办法普通采用二甲基二硫为重要原料,经氯化、氨化两步法合成。这种路线操作简朴,成本较低,产品稳定性较强、纯度较高,总收率也比较可观24。(2)甲基异硫脲法这种路线收率比上种办法低。(3)甲硫醇法此路线比较陈旧,且原料较贵,不合用于工业生产。

16、(4)硫酸二甲酯法用硫酸二甲酯为重要原料经氯化、氨化合成甲基磺酰胺,产品收率达66.8%,纯度在98%以上25-26。但这条路线操作较啰嗦,收率低,成本较高。(5)(6)(5)(6)两种办法,副产物多,产品质量不稳定。(7)电解法(8)紫外光照射法CH4、SO2、Cl2在200-600 nm光线照射下,可得到甲基磺酰氯,再与NH3反映可得到甲基磺酰胺。(7)、(8)两种办法不易工业化,只是处在实验阶段。综上所述,甲基磺酰胺合成还是以合成酰氯为前提,但是这种办法也有弊端,如遇水敏感以及有毒,因而不适合长期保存。1.2.2 N-取代磺酰胺类化合物合成关于N-取代磺酰胺类化合物制备办法27报道较多,

17、如下以起始原料来分类简介当前某些合成办法(1)以酰氯为原料合成N-取代磺酰胺类化合物惯用办法是磺酰氯与胺在碱性条件下反映。Meshram等人28在报道了用10%氧化铜为催化剂可以催化反映。采用金属催化反映时容易得到二磺酰基化合物并有较好收率,但是很难用于工业化生产。(2)以磺酸为原料Oraphin等人29在报道了以磺酸为原料,运用Cl3CCN/PPh3体系做为氯化试剂转化为相应磺酰氯,然后直接加入溶于4-甲基吡啶胺得到N取代磺酰胺类化合物。反映对简朴胺类化合物合用性较好,反映中用到氯化试剂三氯乙腈和三苯基膦毒性都比较大。(3)以磺酸盐为原料Tadashi等人30在1998年报道了磺酸钠盐与三苯

18、基二溴或二氯化物反映发生磺酰卤化,再在三乙胺存在下与胺反映得到N取代磺酰胺类化合物。磺酰氯化反映中,使用三苯基二氯化物反映比较慢。反映过程中三苯基二溴或二氯化物都得新鲜制备毒性较大。(4)以磺酰胺为原料Huan He等人31在报道了铜催化磺酰胺与卤代芳烃反映得到N芳基磺酰胺类化合物。反映需要加热到195,文献中采用了微波加热,由于普通油浴加热,收率只有50%而用微波加热可以使收率达到90%以上。同步反映只对溴代芳烃和碘代芳烃合用,氯代芳烃几乎不参加反映。(5)以硫醇为原料Stephen等人32在报道了在-25下用次氯酸钠与硫醇反映得到酰氯,再迅速与胺反映得到产物。次氯酸钠做为氧化剂,除了可以避

19、免使用氯气还可以较好控制反映中氧化剂用量,同步可以避免体系过酸导致酰氯水解。但反映对盐酸量和温度规定非常严格,并且反映极易产生副产物使得产物纯化难度变大。(6)以磺酸酯为原料Stephen Caddick等人33在报道了以磺酸五氟苯酯为原料,在微波辅助下与胺反映得到相应N取代磺酰胺类化合物。通过微波,加入碱三乙胺或者DBU,或是升高温度以及延长反映时间,使得不同原料反映都获得了较好收率,反映合用性也较好。但是该反反映原料磺酸五氟苯酯制备比较复杂。1.2.3氮杂环二茂铁磺酰胺合成杨秉勤等人34通过自己设计生成了四种氮杂环取代二茂铁磺酰胺,未有详细实验,但反映还是以酰氯为原料。1.2.4 N-芳基

20、二茂铁磺酰胺合成李明等人1通过在氮气保护下用二茂铁磺酰氯在干燥乙醚条件下,与邻苯甲胺反映。反映需要在氮气保护下,工业生产规定比较高。1.3 磺酰胺发展前景在甲基磺酰胺合成多采用与氯气反映,氯气是有毒气体,操作时需要防止氯气外泄,其中甲硫醇法虽未采用氯气,但是原料较贵导致难以工业化使用。在氮杂环二茂铁磺酰胺合成合成中也需要氯气才干合成原料。N-取代磺酰胺类化合物合成中有某些办法为采用氯气,以磺酸为原料,但也要生成磺酸氯,以磺酸盐和磺酸酯为原料反映就比较好,特别是以磺酸盐为原料,但是文献中合成还是要发生卤化反映。其她磺酰胺反映都是用酰氯反映。从文献上看,当前磺酰胺衍生物合成大多以酰氯开始,但是酰氯

21、合成与保存规定都比较高。综上所述当前磺酰胺类化合物合成办法重要还是酰氯和胺反映该办法比较简朴而磺酰氯由于其自身某些特性如遇水敏感以及有毒,因而不适合长期保存。因而可以采用别原料如磺酸、磺酸盐、硫醇、卤苯等经酰氯化来合成取代磺酰胺类化合物不但可以避免酰氯化不稳定问题,还可以采用一锅法等,使反映更加经济环保而以磺酰胺类化合物与卤代烃烯烃醇等反映制备磺酰胺类化合物,可以有效避免使用亲核性差胺类导致反映收率低问题但是以磺酰胺类化合物为原料存在反映条件苛刻,催化剂不易得到,合用性差等问题。因而寻找更为经济,环保原料或者改进既有反映将是当前研究重点。1.4 课题研究内容(1) 用对甲苯亚磺酸钠与苯胺反映作

22、为模版反映,通过变化反映氧化剂、原料摩尔比,反映温度、反映时间、反映溶剂来拟定最佳反映条件。其合成为:先拟定模板反映,以芳亚磺酰酸钠和胺为原料,变化溶剂、氧化剂、摩尔比等条件,进行模板反映条件优化。(2) 变化胺底物和芳磺酸钠盐构造,探讨底物构造对反映反映影响。(3)合成相应磺酰胺衍生物,最后检测其构造。2 实验某些2.1 实验材料2.1.1实验药物表1 实验药物药物名称规格生产厂家对甲基苯亚磺酸钠分析纯上海晶纯试剂有限公司苯亚磺酸钠分析纯上海研拓生物科技有限公司对氯苯亚磺酸钠分析纯上海瑞硕化工有限公司对甲氧基苯亚磺酸钠分析纯广州伟伯化工有限公司二苄胺分析纯上海海曲化工有限公司苯胺分析纯上海和

23、田海茂实业有限公司邻甲苯胺分析纯温州是万海化工对甲苯胺分析纯北京京泽旺化工有限公司对氯苯胺分析纯武汉鑫三角科技发展有限公司二正丁胺分析纯上海晶纯试剂有限公司二苯胺分析纯无锡市裕华化工有限公司1,4-二氧六环分析纯天津市科蜜欧化学试剂有限公司甲苯分析纯亚泰(成都)化工贸易有限公司DMSO分析纯山西太古化工厂DMF分析纯常州聚丰化工有限公司CuCl22H2O分析纯上海舒坛环保科技有限公司无水FeCl3分析纯深圳迈顿精细化工有限公司乙酸乙酯分析纯天津市光复科技发展有限公司二氯甲烷分析纯汕头市西陇化工厂有限公司石油醚(沸程60-90)分析纯天津市科蜜欧化学试剂有限公司石英砂(20-50目)分析纯国药集

24、团化工试剂有限公司薄层层析硅胶GF254分析纯青岛海浪硅胶干燥剂厂2.1.2实验仪器表2实验仪器仪器型号生产厂家集热式恒温加热磁力搅拌器F-101S巩义市予华仪器责任有限公司循环真空水泵SHZ-D()巩义市予华仪器有责任限公司电热鼓风干燥箱101-2AB天津泰斯特仪器有限公司旋转蒸发仪RE-52A巩义市英峪予华仪器厂傅里叶红外光谱仪AVATAR美国Nicolet公司真空干燥箱DFZ-6050巩义市予华仪器有责任限公司三用紫外分析仪ZF2巩义市予华仪器有责任限公司电子天平AL204梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司2.2磺酰胺衍生物合成在50mL圆底烧瓶中依次加入苯磺酸钠盐(0.4mmol),胺

25、类衍生物(0.6mmol)氧化剂CuCl2(0.48mmol),溶剂1,4-二氧六环(2mL)后,将圆底烧瓶置于100油浴中搅拌反映24h后取出,冷却至室温,通过薄层色谱分析产物,抽滤,并用乙酸乙酯清洗,在通过旋转蒸发将低沸点物质通过真空抽滤旋干,再用适量二氯甲烷将剩余固体溶解,将溶液通过层析(乙酸乙酯:石油醚=1:3)分析,最后通过旋转蒸发得到纯磺酰胺衍生物。对甲苯磺酰对甲苯胺(3a):产率71.2%,白色线状晶体。IR(KBr压片)v(附图1):3257,3063,2919,1592,1500,1400,1331,1288,1154,1092,954,898,812,783,697,659

26、,566(cm-1)。(在3257 cm-1,1592 cm-1,1500 cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造,结合898 cm-1,812 cm-1,783 cm-1,697 cm-1,659 cm-1有5个吸取峰可以以为为双取代,812 cm-1有吸取峰阐明苯环上有两个相邻吸取峰。1331 cm-1处有吸取峰阐明有磺酸基,35003300 cm-1有一种吸取带且1500 cm-1处有吸取峰阐明有面内仲胺。)对甲苯磺酰苯胺(3b):产率65.4%,白色线状晶体。IR(KBr压片)v(附图2):3259,3052,2923,1598,1491,1411,1339,1220,1158,10

27、91,921,814,755,700,655,562,502(cm-1)。(在3052 cm-1,1598 cm-1,1491 cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造,900-650 cm-1处只有4个吸取峰可以以为为有一种单取代,一种双取代,814 cm-1处有吸取峰阐明苯环有4个相邻接氢,1339 cm-1处有吸取峰阐明有磺酸基,35003300 cm-1有一种吸取带且1598 cm-1有一种吸取峰阐明有面内仲胺。)对甲基磺酰邻甲苯胺(3c):产率70.6%,白色线状晶体。IR(KBr压片)v(附图3):3458,3270,3064,2922,2866,1598,1495,1393,13

28、30,1165,1091,909,815,755,684,572,535,451(cm-1)。(在3064 cm-1,1598 cm-1,1495 cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有3个吸取峰可以以为为有双取代,755 cm-1处有吸取峰阐明苯环有4个相邻接氢,35003300 cm-1有一种吸取带,1330 cm-1吸取峰阐明只有碳氮键且1598 cm-1有一种吸取峰阐明有面内仲胺。)对甲苯磺酰对氯苯胺(3d):产率44.6%,浅黄色线状晶体。IR(KBr压片)v(附图4):3458,3322,3240,2958,1595,1459,1486,1369,1

29、332,1159,1068,1013,913,813,732,682,577,495。(在1595 cm-1,1486 cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有3个吸取峰可以以为为有双取代,813 cm-1处有吸取峰阐明苯环有2个相邻接氢,35003300 cm-1有一种吸取带,1332 cm-1吸取峰阐明有碳氮键且1595 cm-1有一种吸取峰阐明有面内仲胺。800 cm-1-600 cm-1有吸取峰阐明有碳氯键。)对甲苯磺酰二苯胺(3e):产率太少,没检测。对甲苯磺酰二苄胺(3f):产率38.4%,白色线状晶体。IR(KBr压片)v(附图5):3032,292

30、3,2853,1600,1493,1457,1379,1317,1150,1097,926,813,735,693,656,548,527。(在3032 cm-1,1600 cm-1,1493 cm-1,1457 cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有4个吸取峰可以以为为有一种单取代,一种双取代,813 cm-1处有吸取峰阐明苯环有2个相邻接氢,35003300 cm-1有一种吸取带,35003300 cm-1有无吸取带且1317 cm-1吸取峰阐明只有碳氮键,为叔胺。)对甲苯磺酰二丁胺(3g):产率73.5%,无色透明状晶体。IR(KBr压片)v(附图6):2

31、958,2930,2870,1599,1493,1462,1375,1340,1157,1092,1026,983,920,874,815,753,724,653,551。(在1599 cm-1,1493 cm-1,1462cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有5个吸取峰可以以为为有双取代,815 cm-1处有吸取峰阐明苯环有2个相邻接氢,35003300 cm-1有无吸取带且1340 cm-1吸取峰阐明只有碳氮键,为叔胺。)对甲氧基苯磺酰二丁胺(3h):产率65.4%,无色透明状晶体。IR(KBr压片)v(附图7):2959,2923,2870,1597,14

32、97,1463,1337,1304,1258,1153,1093,1027,920,874,835,805,755,729,657,563。(在1597 cm-1,1497 cm-1,1463cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有6个吸取峰可以以为为有双取代,835 cm-1处有吸取峰阐明苯环有2个相邻接氢,35003300 cm-1有无吸取带且1337 cm-1吸取峰阐明只有碳氮键,为叔胺。)苯磺酰二丁胺(3i):产率59.5%,无色透明状晶体。IR(KBr压片)v(附图8):3065,2959,2931,2871,1463,1449,1374,1339,11

33、58,1092,1027,994,921,875,751,731,693,583。(在3065 cm-1, 1463cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有4个吸取峰可以以为为有双取代,835 cm-1处有吸取峰阐明苯环有2个相邻接氢,35003300 cm-1有无吸取带且1337 cm-1吸取峰阐明只有碳氮键,为叔胺。)对氯苯磺酰二丁胺(3j):产率50.1%,无色透明状晶体。IR(KBr压片)v(附图9):2960,2934,2871,1583,1472,1342,1276,1159,1092,1026,921,829,767,720,613, 563,481

34、。(在1583 cm-1,1472 cm-1处有吸取峰阐明化合物中有苯环构造900-650 cm-1处只有3个吸取峰可以以为为有双取代,835 cm-1处有吸取峰阐明苯环有2个相邻接氢,35003300 cm-1有无吸取带且1337 cm-1吸取峰阐明只有碳氮键,为叔胺,800 cm-1-600 cm-1有吸取峰阐明有碳氯键。)2.3分离与分析2.3.1 TLC分析TLC板制备:用表面光洁、平整,厚薄12mm优质平板玻璃,将玻璃板洗净至不挂水,晾干,贮存于干燥干净处备用。在200mL烧杯中加入10g硅胶GF254边搅拌边加入0.5%羧甲基纤维素钠(CMC)水溶液至均匀粘稠胶浆,及时倒在玻璃板上

35、,用玻璃棒均匀地向前推动涂布在玻璃板上,轻敲玻璃片,使表面平整光滑。涂布好薄层板于室温下在水平台上晾干,再在放入烘箱内,缓慢升温至105110下恒温烘约30分钟活化,取出贮于干燥器中备用。薄层板厚度普通为0.250.5 mm.。点样:将样品溶于乙醇中,取出TLC板,用铅笔在薄层板上距离一端1cm处轻轻划一横线作为起始线,然后用毛细管吸取样品在起始线上小心点样,样点间间距为1cm。点样结束带样点干燥后,方可进行展开。点样要轻,不能刺破薄层。展开:将点好样TLC板小心放入带盖广口瓶中。当溶液上升到距TLC板顶端0.5cm处时,取出TLC板,用铅笔标记溶液前端位置,待层析样板风干后,将板放置于紫外分

36、析仪下观测,并标记观测到斑点。2.3.2柱色谱法取酸式滴定管一只,洗净烘干,将滴定管垂直固定在铁架上,用100mL烧杯在下面接受洗脱剂。取少量脱脂棉放入滴定管中,再铺约0.5cm厚石英砂,然后进行装柱,在柱内加入3/4石油醚,打开活塞,让石油醚慢慢地滴入烧杯中,把调好糊状层析硅胶经漏斗边敲打边加入柱中,使吸附剂均匀紧密装入柱子底部。填充完毕后,用滴管吸取少量溶剂吧粘附在柱壁上层析硅胶颗粒冲洗下去,继续敲打柱子,再在上面铺一层石英砂。取少量用二氯甲烷溶解粗产物,然后用乙酸乙酯与石油醚作为洗脱剂进行柱层析,通过点板,跑板,将相似组分洗脱剂收集。2.4 产品红外光谱(IR)测定本产品为固体,将干燥溴

37、化钾用玛瑙研体研磨成细粉。去2毫克干燥产品,加入100倍质量溴化钾粉末一起研磨并混合均匀,将上述混合物加入到压片机中压片,降压好片进行红外测定。3成果与讨论3.1反映条件优化咱们一方面援用对甲苯亚磺酸钠与苯胺为反映模板,进行氧化剂、溶剂和原料摩尔比、反映温度、反映时间等条件优化。3.1.1氧化剂对反映影响表3 氧化剂对反映影响氧化剂FeCl3CuCl2FeCl2CuSO4产率(%)59.6%64.3%52.2%44.5%本文选用了四种氧化剂进行反映,分别是FeCl3,CuCl2,FeCl2,CuSO4。产率分别是59.6%,64.3%,52.2%,44.5%。从数据中可以看出CuCl2产率是最

38、高,另一方面是FeCl3,FeCl3氧化性比CuCl2氧化性高,但是CuCl2产率高于FeCl3,可见氧化剂氧化性过高也许导致此反映某些中间体分解,而导致反映产率下降。而后两种氧化剂产率低于前两种,其也许FeCl2是氧化性比较低,但CuCl2,CuSO4产率相较比较大,也许是阴离子导致反映产率变化比较大。可见,同种阳离子状况下,也许有氯离子存在更适合此反映发生。综合考虑,此反映选用CuCl2作为氧化剂最为适当。表4 氧化剂用量对反映影响氧化剂用量(mmol)0.20.40.480.6产率(%)36.4%56.3%64.3%67.7%选用此氧化剂,通过变化氧化剂用量,查看对反映产率影响。本次选用

39、量分别0.2mmol,0.4 mmol,0.48 mmol,0.6 mmol。反映产率为36.4%,56.3%, 64.3%,67.7%,从氧化剂用量变化可以看出从0.2 mmol 到0.4 mmol,产率变化很大,但从0.48mmol到0.6mmol变化只有1.2%,可见氧化剂达到一定量时候,氧化剂量增长对反映产率影响变化不大,甚至当氧化剂量达到一定量时,产率不再变化,而考虑到经济因素,为了不导致挥霍,故选用量选取0.48mmol。3.1.2反映物摩尔比对反映影响表5 原料摩尔比对方应影响摩尔比1.5:11:11:1.51:21:2.5产率(%)66.4%54.7%64.3%65.2%66.

40、3%在2.2基本上只变化反映物摩尔比,观测反映产率变化。选用对甲苯亚磺酸钠与苯胺摩尔比分别为1.5:1,1:1,1:1.5,1:2,1:2.5等5个摩尔比,来观测实验变化。产率分别是66.4%,54.7%,64.3%,65.2%,66.3%。可见当一种反映原料过量时,反映向正反映方向进行,也许是可逆反映。但是考虑经济因素,苯胺价格相较于对甲苯亚磺酸钠低,因此选用苯胺过量比较适当,而从反映产率来看,后三组摩尔比变化对反映影响很小。从经济角度考虑,选用1:1.5最为适当。3.1.3反映温度对反映影响表6 反映温度对反映影响反映温度205080100产率(%)20.6%44.6%57.1%64.3%

41、在2.2基本上变化反映温度,分别设定为20,50,80,100等四个温度,产率变化为20.6%,44.6%,57.1%,64.3%。从数值变化可以看出,反映产率是随着温度上升而增长,但是考虑到1,4-二氧六环沸点只有101,故不能再增长温度。因此选取100为反映温度。3.1.4溶剂对反映影响表7 溶剂对反映影响溶剂1,4-二氧六环DMFDMSO甲苯产率(%)64.3%55.8%52.6%58.2%以2.2为基本,选用1,4-二氧六环,DMF,DMSO,甲苯四种溶剂为反映溶剂,加入四种溶剂反映反映产率为64.3%,55.8%,52.6%,58.2%,从产率来看,1,4-二氧六环产率最高,另一方面

42、是甲苯。其中1,4-二氧六环沸点为101.1,DMF沸点为152.8,DMSO沸点为189,甲苯为110.6。可见产率与所选溶剂沸点关于,沸点低产率相较而言高,也许是沸点越低,越容易回流,对反映越有利。其中1,4-二氧六环价格比较低,从经济角度和产率来看,选用1,4-二氧六环最为合理。固然溶剂量对反映也有影响,过少话,不利于反映进行。过多话,不利于背面操作进行。3.1.5反映时间对反映影响表8反映时间对反映影响反映时间8 h16 h24 h32 h产率(%)21.3%43.6%64.3%67.4%以2.2为基本,分别选用8 h,16 h,24 h,32 h。作为反映时间。产率分别是21.3%,

43、43.6%,64.3%,67.4%。可见,随着时间增长,产率变越来越高,前三组变化最为明显。从24h增长到32h,反映产率增长不多,也许是由于产率达到最大值。反映越久,副产物也会越多。故选24h作为反映时间。3.2反映底物构造对反映影响为讨论反映底物构造对反映影响,实验选用了带不同取代基钠盐和不同构造胺反映,所得成果见表9所示:从表9可以看出,胺类构造中芳胺苯环上胺为给电子基团,当钠盐构造为对甲苯亚磺酸钠时,因此反映产率都比较高,苯胺上甲基也为给电子基,因此当有甲基取代时,产率比没有甲基取代时候高,对位甲基与邻位甲基产率相差不大,是由于甲基为邻对位定位基,反映利于邻对位取代。但是当芳胺苯环上对位为氯取代时,虽然氯也是邻对位定位基,但是由于氯是吸电子基团,导致芳胺上电子云密度下降,使其比甲基取代时产率低。当胺类构造为二苯胺时,反映几乎没有产率,也许是二苯胺位阻大,同步N原子与苯环产生共轭效应

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