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α-溴代-p-氨基苯乙烯的合成

时间:2005-07-01
关键词:氨基 苯乙烯 合成 来源:www.newmaker.com
     α-溴代-p-氨基苯乙烯是合成某些11β-胺芳基取代的甾体化合物的中间体.在参考文献报道方法〔1,2〕的基础上,考察了试剂、溶剂的用量,反应时间和反应器皿的使用等条件.其中重点考察了p-硝基苯乙炔和α-溴代-p-氨基苯乙烯的制备条件.前者的制备,文献方法是采用两步操作,先以γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸为原料,经与叔丁醇钾在无水叔丁醇中反应180 min后,加入醋酸乙酯-乙醚(1∶9,V/V),1 mol/L盐酸搅拌,静置,分离出有机溶剂,水液再用醋酸乙酯-乙醚混合溶剂提取(原料与混合溶剂的总用量比为1∶25,m/v).合并所得到的醋酸乙酯-乙醚溶液,再用水洗涤,有机溶剂用无水硫酸钠干燥,蒸除溶剂得75%的p-硝基苯丙炔酸.然后用计算量的碳酸氢钾水溶液加热回流,分次收集结晶在冷凝管下端口壁上的产物(p-硝基苯乙炔),收率为80%.这样操作较繁琐,两步总收率仅为60%.本实验采用两步合并操作,即γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸与叔丁醇钾反应165 min后,回收部分叔丁醇,用1 mol/L盐酸溶解紫蓝色反应混合物,再用二氯甲烷分次提取,蒸馏回收二氯甲烷,得p-硝基苯丙炔酸粗品,不经分离纯化,直接进行脱羧反应,产物p-硝基苯乙炔一次收集.这样简化了操作,节约了溶剂的用量,提高了收率(两步总收率为79.02%),比改进前提高了19.02%,降低了成本.标题化合物的合成,文献采用将p- 氨基苯乙炔和溴化氢的二甲基甲酰胺溶液置于分液漏斗中,用力振摇,操作费力,容易损失.为此,实验采用三颈瓶、电磁搅拌等设备,操作省力、安全,不易损失,反应充分,α-溴代-p-氨基苯乙烯的p-甲苯磺酸盐的收率比文献提高了10%.文献〔2〕方法,以p-硝基肉桂酸为原料,经加溴、消除、脱羧、还原、加溴化氢后立即成p-甲苯磺酸盐五步反应总收率为15.35%.经简化操作后,总收率达26.2%.

        1 实验部分

        1.1 p-硝基肉桂酸的制备

  将丙二酸30.4 g(0.292 mol)和无水吡啶73 mL先后加到250 mL三颈瓶内,室温下搅拌溶解.加入哌啶2.43 mL和p-硝基苯甲醛37.0 g(0.245 mol),加热,搅拌下,缓慢升温到80~96 ℃,反应1 h.冷却至室温,将反应混合物倾入盐酸的冰水溶液中,搅拌均匀,pH 2~3.放置15 min,抽滤,水洗滤液至pH 6左右,抽干,得粗品45 g.用乙醇(1∶5)精制得产物42.2 g,mp 218 ℃,收率:89.2%(文献〔1〕,200℃以上升华,收率:90%).

         1.2 γ-(p-硝基苯基)-α,β-二溴丙酸的制备

  干燥的250 mL三颈瓶内,加入p-硝基肉桂酸39.3 g(0.203 mol),冰醋酸82 mL,室温下搅拌成糊状,缓慢滴加溴液35.6 g(0.223 mol).加毕,搅拌10 min后,再搅拌回流反应4 h,反应混合物由红色糊状变成液态.减压蒸馏除尽醋酸,得粗品.再用新鲜冰醋酸164 mL重结晶,得浅黄色结晶65 g,mp 212~215℃,收率:90.47%(文献〔2〕mp 216~217℃,收率:87%).

        1.3 p-硝基苯乙炔的制备  

     干燥的500 mL三颈瓶内,加入无水叔丁醇135 mL和金属钾9.66 g(0.247 mol),缓慢搅拌,反应立即开始,放热.待放热不很剧烈后,再缓慢升温,搅拌回流,使金属钾全部溶解.停止加热,冷却到室温.在搅拌下,内温不超过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.维持内温40~45℃搅拌反应165 min,反应混合物变成紫蓝色.减压蒸馏回收部分叔丁醇.冷却后,加入1 mol/L盐酸300 mL搅拌溶解.水液用二氯甲烷300 mL分次提取,合并提取液,用水洗涤.蒸馏回收二氯甲烷至尽,得浅黄色固体.加入2%碳酸氢钾水溶液450 mL,搅拌溶解.抽滤,除去不溶杂质,所得溶液剧烈回流8 h,且间断振摇,使随水蒸汽结晶在冷凝管下口壁上的浅黄色产物落回到反应瓶内.冷却后,抽滤,水洗,得p-硝基苯乙炔6.97 g,mp 145~146 ℃,收率:79.02%(文献〔2〕mp 149~150 ℃,收率:60%).

        1.4 p-氨基苯乙炔的制备

  将蒸馏水8.2 mL,浓氨水15 mL,p-硝基苯乙炔2.41 g(0.0164 mol)先后加到150 mL三颈瓶内,搅拌,冷却到0℃.锌粉8 g(0.117 mol)分次加入反应瓶内,密封反应瓶,搅拌反应2.5 h.随后室温继续搅拌20 h.反应混合物用水25 mL稀释,再用二氯甲烷150 mL分次提取,提取液用水洗涤,无水硫酸钠干燥,挥尽溶剂,剩余物在氩气保护下用石油醚-苯混合溶剂重结晶,得类白色固体1.355 g,mp 97~99℃,收率:70.6%(文献〔2〕 mp 99~100℃,收率:70%).紫外、红外、核磁共振氢谱分析结果与文献报道一致〔2〕.

        1.5 α-溴代-p-氨基苯乙烯的合成

  干燥的150 mL三颈瓶内,充满氩气.加入p-氨基苯乙炔1.465 g(12.5 mmol)和5.6%溴化氢的二甲基甲酰胺溶液65 mL.搅拌,使固体溶解.室温下放置30 min后,在冰水冷却下,加入乙醚125 mL,搅拌15 min,加入冰冷的1 mol/L碳酸氢钾溶液125 mL,搅拌15 min,分出水液,再用水90 mL洗涤.合并水液,用乙醚60 mL提取,合并乙醚溶液,无水硫酸钠干燥10 min,过滤除去硫酸钠.乙醚溶液缓慢地加到含有p-甲苯磺酸2.35 g(12.35 mmol)的63 mL乙醚溶液中,振摇,静置20 min,析出结晶,抽滤,结晶用乙醚洗涤,得粗品3.75 g(81%),经甲醇-乙醚精制,得α-溴代-p-氨基苯乙烯的p-甲苯磺酸盐2.41 g,mp 112~114℃(分解),收率:52%(文献〔2〕mp 113~115℃,收率:42%).

  将p-甲苯磺酸盐2.41 g溶解在25 mL冰冷的1 mol/L碳酸氢钾水溶液中,立即用乙醚50 mL提取.在氩气保护下,挥尽乙醚,得α-溴代-p-氨基苯乙烯1.284 g(51.8%,以p-氨基苯乙炔计算).随即装入充满干燥氩气的棕色瓶中保存待用.产物经紫外、红外、核磁共振氢谱检测,与文献报道一致〔2〕