把硝基化合物还原成胺有哪些方法,比较各方法的优缺点
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发布时间:2023-08-20 00:10
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时间:2024-01-20 04:31
2、催化加氢还原法 2.1气相加氢 此法不需使用溶剂、铜催化剂价廉易得、生产稳定、安全性高、易实现自动化,在一定的氢气压力下进行。实验是在中性条件下进行的, 因此对那些带有在酸性或碱性条件下易水解的基团的化合物, 可用此法还原, 并有污染小等特点。但这种方法对仪器设备要求较高, 既要加压设备, 又要求仪器密闭, 操作要求严格。另外, 催化氢化法的还原选择性较差, 仅适用于沸点低、容易气化且稳定的芳香族硝基化合物的还原, 当硝基化合物分子中含有其它易被氢化的基团, 如碳一碳双键时, 也不能采用此法。 2.2液相加氢 液相加氢还原是一种比较先进的生产工艺,因该法具有温度低, 易实现分离( 分离催化剂后只有芳胺与水) , 几乎无三废排放, 且不受硝基物沸点的*, 因此适用范围更广。但因在生产过程中选用了易燃的催化剂Raney Ni 或贵金属系铂、钯、铑等作为催化剂, 故生产安全性有时不高,生产成本高, *了其推广与应用。1 3、电解还原法 芳香族硝基化合物通常在无机酸电解液、溶剂、润滑剂、促进剂( 常用SnCl2、CuCl2、T iCl2 等)作用下, 在阴极( 材质常Cu、Ni、Pb 等) 离解产生了原子氢, 进而对硝基化合物进行还原制得芳胺。1 4、常压下C O/H2O还原法 常温条件下芳香硝基化合物与一氧化碳和水在硒、无机盐(醋酸钠)作催化剂,二甲基甲酰胺(二甲基甲酰胺)溶剂中还原为相应的胺。硒作为相转移催化剂能高效的还原硝基化合物,且此法选择性强但不会对一些敏感基团如氰基、酯、酰胺、羰基、卤素等产生影响。产物只有胺和二氧化碳,对环境友好。5
5、水合肼还原法 5.1微波无溶剂条件下以氧化铝为载体的肼对芳香族硝基化合物的还原 金属氧化物表面载体试剂被广泛应用于有机合成。试剂固定在多孔固体材料上相比于传统的液相反应有一些优势,因为存在良好的分散活性中心从而提高反应活性,在温和的条件中反应可以进行。在无溶剂的条件下使用载体试剂结合微波辐照可以提供理想的反应条件和特殊的属性,如减少反应时间,更容易诊断检查程序和增强的选择性和反应性。无机固体载体可循环使用这样反应过程对环境较好。6 5.2在催化 剂 NiCl2 一 Z n (1 : 2) 与水合肼 存在下 对硝基 化合 物的 还原 芳香族硝 基化 合物 在催化剂, NiCl2一 Z n (1 : 2) 与水合肼 存在下回流,就可以得到相应的胺。7
5.3在Raney Ni存 在下, 用水合肼将硝基化 合物 还原 在 1 9 6 2 年 由北 京师范大 学尹承烈教 援, 吸收总结国外经验,将硝基 化合 物溶于 乙 醇 或 甲醇中, 然后加 入催化剂Raney Ni,加热到溶剂沸腾时,慢 慢滴入水合肼,即可硝 基化合 物还 原成相应 的胺。不涉及分子中其它的不饱和基, 如羰基、氰基、碳一碳双键等。但是实验过程中要控制肼的用量,溶剂的多少, 因为它们会影响这个反应的产物产率和速度。7 5.4水合肼/ FeCl 3 ·6H 2 O还原法 水合肼还原法在后处理过程中需要调节 pH 值来析出晶体,产品中同时含有 -COOH 和 -NH 2两种基团,直接影响析晶,另外反应时需回流,而水合肼的沸点为 118.5 ℃,反应温度较高,提高了副产物生成的几率,从而降低了目标产物的产率。8 5.5肼/八面体沸石还原法 肼和三价离子以八面体沸石为非均相催化剂对硝基化合物进行高效,快速,选择性还原,此法在非极性溶剂中进行,增加芳香化合物溶解度,催化剂易于回收重复使用,产物除相应的胺,只有氮和水,对环境友好。