9,10-Dibromantracener et viktig mellomprodukt i organisk syntese, som er mye brukt i fremstillingen av fluorescerende fargestoffer og heterosykliske forbindelser. Denne artikkelen vil introdusere ulike syntetiske ruter for 9,10-dibromantracen, inkludert petrokjemisk syntese, direkte bromeringssyntese av aromatiske forbindelser, kobberkatalysert syntese og metallkatalysert syntese.
1. Petrokjemisk syntesemetode:
I petrokjemisk industri fremstilles 9,10-dibromantracen fra råvarer som cykloheksan, klorgass og jernpulver. Spesifikke trinn er som følger:
1. Kloreringsreaksjon av cykloheksan og klorgass med jernpulver som katalysator.
2. Det genererte 1-klorcykloheksanet reagerer med tetrabutyllitium i nærvær av jodid for å danne 1-butylcykloheksan.
3. Produktet kloreres igjen med klorgass i nærvær av jernpulver for å generere produktet 2,3-diklor-1-butylcykloheksan.
4. Reager produktet med tetrabutyllitium i nærvær av etylwolframat for å generere 2-butylcyklopentan.
5. Kloreringsreaksjonen av 2-butylcyklopentan i nærvær av klorgass produserer produktet 2-klor-9,10-dibutylantracen.
6. Varm til slutt opp med kobber(II)jodid i kloroform for å oppnå 9,10-dibromantracen.
Metoden gir et produkt med høy renhet og stor produksjon, men brukskostnaden for råvarer er relativt høy.
For det andre, metoden for direkte bromeringssyntese av aromatiske forbindelser:
I metoden for direkte bromeringssyntese fremstilles 9,10-dibromantracen fra aromatiske forbindelser gjennom direkte bromeringsreaksjon. Spesifikke trinn er som følger:
1. Løs opp antracen i et løsemiddel.
2. Tilsett N-bromsuccinimid (NBS) til løsningen.
3. Etter lett bestråling fremstilles 9-bromantracen ved bromeringsreaksjon.
4. Reager produktet med etylacetat og saltsyre for å generere eddiksyre-9-bromantracen.
5. Reager 9-bromantracenacetat med pentanatriumjodid i overskudd av acetonitrilløsning for å generere målproduktet 9,10-dibromantracen.
Denne metoden er enkel og lett å betjene, og er egnet for laboratorieskala med liten produksjon, men renheten til det oppnådde produktet er lav.
Tre, kobber katalytisk syntesemetode:
Denne metoden er en effektiv grønn syntesemetode. Grasrotreaksjon har gradvis blitt en gjennomførbar forberedelsesmetode etter år med forskning. Den kombinerer elektrofil reaksjon og reduksjonsreaksjon gjennom virkningen av en katalysator for å oppnå en effektiv og rimelig reduksjonsreaksjon.
. Den kobberkatalyserte syntesen av 9,10-dibromantracen krever 9,10-dibromantracen, CuI, kuprocyanin og N,N-dimetylformamid (DMF). Spesifikke trinn er som følger:
Trinn 1: Forbered forløperen til 9,10-dibromoantracene:
Forbered en 1,7 mol/L metanolløsning av 3-brombenzaldehyd og bestråle den under hvitt lys i 2 timer for å oppnå 9,10-dibromantracen-forløper 1. Forløper 1 ble oppløst i kaliumhydroksid og omdannet til 9,{ {9}}dibromantracen med svovelsyre.
Trinn 2: Kobberkatalysert reaksjon:
Tilsett DMF til 100 mL tørt etylenoksid og hold det ved en konstant temperatur på ca. 120 grader. Tilsett forbehandlet 9,10-dibromantracen og CuI til etylenoksid/DMF. Deretter ble kobbercyanogen tilsatt tre ganger, og omrøring og reaksjon ble utført i 20 minutter etter hver tilsetning, og den totale reaksjonstiden var 1 time.
Trinn 3: Separasjon og påfølgende behandling:
Etter at reaksjonen var fullført, ble reaksjonsløsningen overført til en skilletrakt og deretter ekstrahert to ganger med en blanding av etanol og vann. Gjenta denne prosessen for å separere det organiske materialet, og ekstraher produktet igjen i et tørt organisk løsningsmiddel, og oppnå til slutt det pulveraktige 9,10-dibromantracenproduktet.
Ovenstående er trinnene for fremstilling av 9,10-dibromantracen ved den kobberkatalyserte syntesemetoden, som er egnet for småskalasyntese i laboratoriet. Fordelene med denne metoden inkluderer lav reaksjonstemperatur, lett tilgjengelige katalysatorer og enkel separering av produkter. Det skal imidlertid bemerkes at DMF er et giftig løsningsmiddel, og driftsforholdene må kontrolleres strengt for å sikre eksperimentets sikkerhet.
4. Metallkatalysert syntesemetode:
I metallkatalyserte reaksjoner er palladiumkatalysert syntese en vanlig metode. Spesifikke trinn er som følger:
1 Forbehandlingsreaktor og løsemiddel:
Rengjør autoklaven, magnetrøreren, sikteportene, rørene og destillasjonsapparatet. Tilsett 4Å molekylsiktadsorbent til eksikkatoren, og trykkluft strømmer gjennom den for å gjøre den tørr. Tilbered karbontetraklorid (CCl4) og metanol, og tilsett molekylsiktadsorbent til dem henholdsvis og rør jevnt, la stå over natten for å fjerne vann. Filtrer tørket CCl4 og metanol med et filter for å fjerne molekylsiktene og oppbevar i en eksikkator til bruk.
2 Forbered reaktantene:
9,10-Antracendikarbaldehyd (10 g, 0,04 mol) og natriumoksid (7,1 g, 0,18 mol) ble tilsatt i 100 ml metanol, og reaksjonsblandingen ble omrørt kl. 75 grader i 16 timer. Etter at reaksjonen var fullført, ble reaktanten filtrert, skylt med vann og boblevasket med acetonitril på sugefilteret og tørket i en vakuumekssikkator.
3 Syntese av 9,10-Dibromantracen:
Løs opp det tilberedte 9,10-antracendikarbaldehydet i 400 mL CCl4, tilsett 15,0 g (0,06 mol) tinn(II)bromid og 7,8 g (0,04 mol) kobber(I)bromid, og omrør reaksjonen fullstendig ved romtemperatur under en nitrogenatmosfære i 24 timer. Etter reaksjonen ble acetonitril og metanol brukt for å eluere henholdsvis de syntetiserte produktene. Etter å ha filtrert materialvæsken og destillert den til konsentrering med en destillasjonsanordning, tilsett svovelsyredihydrat til PH=1 for å starte krystalliseringen. En stor mengde hydrohalogensyre vil frigjøres under krystalliseringsprosessen, så halogenhydrogensyren bør slippes ut i tide. Etter at krystallene var vasket med isvann, ble vannet absorbert av vakuumpumpeadsorbent og deretter tørket for å oppnå hvite krystaller av 9,10-dibromantracen (14,2 g, utbytte 79%).
4. Konklusjon:
Det kan sees at selv om den metallkatalyserte syntesen av 9,10-Dibromoantracene har tungvinte trinn, er det en effektiv og pålitelig metode for syntese av 9,10-Dibromoantracene, som er egnet for medium til storskala produksjon. I tillegg krever syntesemetoden ikke for mange reaktanter, er også mer miljøvennlig, og vil ha et bredt spekter av bruksområder.
Oppsummert har ulike syntetiske ruter av 9,10-dibromantracen sine egne egenskaper og fordeler, og den passende syntetiske metoden bør velges i henhold til den faktiske situasjonen i den spesifikke eksperimentelle prosessen.