9, 10-Dibromantracenje pomemben intermediat v organski sintezi, ki se pogosto uporablja pri pripravi fluorescenčnih barvil in heterocikličnih spojin. Ta članek bo predstavil različne sintetične poti 9,10-dibromoantracena, vključno s petrokemično sintezo, neposredno sintezo bromiranja aromatskih spojin, sintezo, katalizirano z bakrom, in sintezo, katalizirano s kovino.
1. Metoda petrokemične sinteze:
V petrokemični industriji se 9,10-dibromoantracen pripravlja iz surovin, kot so cikloheksan, plin klor in železov prah. Posebni koraki so naslednji:
1. Reakcija kloriranja cikloheksana in plinastega klora z železovim prahom kot katalizatorjem.
2. Nastali 1-klorocikloheksan reagira s tetrabutillitijem v prisotnosti jodida, da nastane 1-butilcikloheksan.
3. Produkt ponovno kloriramo s plinastim klorom v prisotnosti železovega prahu, da nastane produkt 2, 3-dikloro-1-butilcikloheksan.
4. Reagirajte produkt s tetrabutillitijem v prisotnosti etil volframata, da nastane 2-butilciklopentan.
5. Pri reakciji kloriranja 2-butilciklopentana v prisotnosti plinastega klora nastane produkt 2-kloro-9,10-dibutilantracen.
6. Na koncu segrevajte z bakrovim jodidom v kloroformu, da dobite 9,10-dibromantracen.
Metoda pridobi izdelek z visoko čistostjo in velikim izkoristkom, vendar so stroški uporabe surovin relativno visoki.
Drugič, metoda sinteze aromatskih spojin z neposrednim bromiranjem:
Pri metodi sinteze neposrednega bromiranja se 9,10-dibromoantracen pripravi iz aromatskih spojin z reakcijo neposrednega bromiranja. Posebni koraki so naslednji:
1. Antracen raztopite v topilu.
2. Raztopini dodajte N-bromosukcinimid (NBS).
3. Po svetlobnem obsevanju 9-bromantracen pripravimo z reakcijo bromiranja.
4. Reagirajte produkt z etil acetatom in klorovodikovo kislino, da nastane ocetna kislina-9-bromoantracen.
5. Reagirajte 9-bromoantracen acetat s pentanatrijevim jodidom v presežku raztopine acetonitrila, da ustvarite ciljni produkt 9,10-dibromoantracen.
Ta metoda je preprosta in enostavna za uporabo ter je primerna za laboratorijsko merilo z majhnim izhodom, vendar je čistost dobljenega produkta nizka.
Tretjič, metoda katalitične sinteze bakra:
Ta metoda je učinkovita metoda zelene sinteze. Grassroots reakcija je po letih raziskav postopoma postala izvedljiva metoda priprave. Združuje elektrofilno in redukcijsko reakcijo z delovanjem katalizatorja, da doseže učinkovito in poceni redukcijsko reakcijo.
. Z bakrom katalizirana sinteza 9,10-dibromoantracena zahteva 9,10-dibromoantracen, CuI, kuprocianin in N,N-dimetilformamid (DMF). Posebni koraki so naslednji:
1. korak: Pripravite prekurzor 9,10-dibromoantracena:
Pripravite 1,7 mol/L metanolno raztopino 3-bromobenzaldehida in jo obsevajte pod belo svetlobo 2 uri, da dobite 9,10-dibromoantracenski prekurzor 1. Prekurzor 1 smo raztopili v kalijevem hidroksidu in pretvorili v 9,{ {9}}dibromoantracen z žveplovo kislino.
2. korak: Reakcija, katalizirana z bakrom:
Dodajte DMF v 100 ml suhega etilen oksida in ga vzdržujte pri konstantni temperaturi približno 120 stopinj. Dodajte predhodno obdelan 9,10-dibromoantracen in CuI v etilen oksid/DMF. Nato smo trikrat dodali bakrov cianogen ter mešali in reagirali 20 minut po vsakem dodatku, skupni reakcijski čas pa je bil 1 ura.
3. korak: Ločevanje in nadaljnja obdelava:
Po končani reakciji smo reakcijsko raztopino prenesli v lij ločnik in nato dvakrat ekstrahirali z mešanico etanola in vode. Ponovite ta postopek, da ločite organsko snov, in ponovno ekstrahirajte produkt v suhem organskem topilu ter končno dobite praškasti produkt 9,10-dibromoantracena.
Zgoraj so navedeni koraki za pripravo 9,10-dibromoantracena po metodi sinteze, katalizirane z bakrom, ki je primerna za sintezo v majhnem obsegu v laboratoriju. Prednosti te metode so nizka reakcijska temperatura, lahko dostopni katalizatorji in enostavno ločevanje produktov. Vendar je treba upoštevati, da je DMF strupeno topilo in da je treba pogoje delovanja strogo nadzorovati, da se zagotovi varnost poskusa.
4. Metoda sinteze s kovinskim kataliziranjem:
Pri reakcijah, ki jih katalizira kovina, je sinteza, katalizirana s paladijem, pogosto uporabljena metoda. Posebni koraki so naslednji:
1 reaktor za predobdelavo in topilo:
Očistite avtoklav, magnetno mešalo, vidne odprtine, cevi in aparat za destilacijo. Dodajte adsorbent z molekularnim sitom 4Å v eksikator in skozenj teče zrak pod pritiskom, da se posuši. Pripravite ogljikov tetraklorid (CCl4) in metanol ter jima dodajte adsorbent na molekularnem situ in enakomerno premešajte ter pustite stati čez noč, da odstranite vodo. Posušen CCl4 in metanol filtrirajte s filtrom, da odstranite molekulska sita, in do uporabe shranite v eksikatorju.
2 Pripravite reaktante:
9,10-Antracendikarbaldehid (10 g, 0.04 mol) in natrijev oksid (7,1 g, 0,18 mol) smo dodali v 100 mL metanola in reakcijsko zmes mešali pri 75 stopinj 16 ur. Po končani reakciji smo reaktant filtrirali, splaknili z vodo in izprali z mehurčki z acetonitrilom na sesalnem filtru ter posušili v vakuumskem eksikatorju.
3 Sinteza 9,10-dibromoantracena:
Pripravljeni 9,10-antracendikarbaldehid raztopite v 400 mL CCl4, dodajte 15.0 g (0,06 mol) kositrovega bromida in 7,8 g (0,04 mol) bakrovega bromida in reakcijsko zmes popolnoma mešamo pri sobni temperaturi v atmosferi dušika 24 ur. Po reakciji smo za eluiranje sintetiziranih produktov uporabili acetonitril in metanol. Po filtriranju tekočine materiala in destilaciji do koncentriranja z destilacijsko napravo dodajte žveplovo kislino dihidrat do PH=1, da začnete kristalizacijo. Med procesom kristalizacije se bo sprostila velika količina halogenvodikove kisline, zato je treba halogenvodikovo kislino pravočasno izprazniti. Ko smo kristale sprali z ledeno vodo, smo vodo absorbirali z adsorbentom vakuumske črpalke in nato posušili, da smo dobili bele kristale 9,10-dibromoantracena (14,2 g, izkoristek 79%).
4 Zaključek:
Čeprav ima kovinsko katalizirana sinteza 9,10-dibromantracena okorne korake, je to učinkovita in zanesljiva metoda za sintezo 9,10-dibromantracena, ki je primerna za srednje do obsežna proizvodnja. Poleg tega metoda sinteze ne zahteva preveč reaktantov, je tudi bolj okolju prijazna in bo imela širok spekter uporabe.
Če povzamemo, različne sintetične poti 9,10-dibromoantracena imajo svoje značilnosti in prednosti, zato je treba ustrezno sintetično metodo izbrati glede na dejansko stanje v specifičnem eksperimentalnem procesu.