9,10-디브로모안트라센유기합성의 중요한 중간체로서 형광염료 및 헤테로고리 화합물의 제조에 널리 사용된다. 이 기사에서는 석유화학 합성, 방향족 화합물의 직접 브롬화 합성, 구리 촉매 합성 및 금속 촉매 합성을 포함한 9,10-디브로모안트라센의 다양한 합성 경로를 소개합니다.
1. 석유화학 합성방법:
석유화학 산업에서는 9,10-디브로모안트라센이 시클로헥산, 염소 가스, 철분 등의 원료로부터 제조됩니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다:
1. 철 분말을 촉매로 사용하여 시클로헥산과 염소 가스의 염소화 반응.
2. 생성된 1-클로로사이클로헥산은 요오드화물 존재 하에서 테트라부틸리튬과 반응하여 1-부틸사이클로헥산을 생성합니다.
3. 생성물은 철 분말이 있는 상태에서 염소 가스로 다시 염소화되어 생성물 2,3-디클로로-1-부틸시클로헥산을 생성합니다.
4. 에틸 텅스텐산염 존재 하에서 생성물을 테트라부틸리튬과 반응시켜 2-부틸사이클로펜탄을 생성합니다.
5. 염소 가스 존재 하에서 2-부틸사이클로펜탄의 염소화 반응은 2-클로로-9,10-디부틸안트라센 생성물을 생성합니다.
6. 마지막으로 클로로포름에 용해된 요오드화구리를 가열하여 9,10-디브로모안트라센을 얻습니다.
이 방법은 순도가 높고 생산량이 많은 제품을 얻을 수 있지만 원료 사용 비용이 상대적으로 높습니다.
둘째, 방향족 화합물의 직접 브롬화 합성법:
직접 브롬화 합성법은 방향족 화합물로부터 직접 브롬화 반응을 통해 9,10-dibromoanthracene을 제조하는 방법이다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다:
1. 안트라센을 용매에 녹입니다.
2. N-브로모석신이미드(NBS)를 용액에 추가합니다.
3. 빛을 조사한 후 브롬화반응을 통해 9-브로모안트라센을 제조한다.
4. 생성물을 에틸 아세테이트 및 염산과 반응시켜 아세트산-9-브로모안트라센을 생성합니다.
5. 과량의 아세토니트릴 용액에서 9-브로모안트라센 아세테이트를 요오드화5나트륨과 반응시켜 목표 생성물인 9,10-디브로모안트라센을 생성합니다.
이 방법은 조작이 간단하고 용이하며 생산량이 적은 실험실 규모에 적합하지만, 얻어지는 생성물의 순도가 낮다.
세 번째, 구리 촉매 합성 방법:
이 방법은 효율적인 녹색 합성 방법이다. 풀뿌리 반응은 수년간의 연구 끝에 점차 실현 가능한 준비 방법이 되었습니다. 친전자성 반응과 촉매의 작용을 통한 환원반응을 결합하여 효율적이고 저비용의 환원반응을 실현합니다.
. 9,10-디브로모안트라센의 구리 촉매 합성에는 9,10-디브로모안트라센, CuI, 쿠프로시아닌 및 N,N-디메틸포름아미드(DMF)가 필요합니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다:
1단계: 9,10-디브로모안트라센의 전구체를 준비합니다.
1.7 mol/L의 3-브로모벤즈알데히드 메탄올 용액을 제조하고 이를 백색광 하에서 2시간 동안 조사하여 9,10-디브로모안트라센 전구체 1을 얻었다. 전구체 1을 수산화칼륨에 용해시켜 9,{ {9}}디브로모안트라센과 황산.
2단계: 구리 촉매 반응:
건조 에틸렌옥사이드 100mL에 DMF를 첨가하고 약 120도 정도의 일정한 온도로 유지한다. 전처리된 9,10-디브로모안트라센과 CuI를 에틸렌 옥사이드/DMF에 첨가합니다. 이어서, 구리시아노겐을 3회 첨가하고, 각각 첨가 후 20분간 교반 및 반응을 진행하였으며, 총 반응시간은 1시간이었다.
3단계: 분리 및 후속 처리:
반응이 완료된 후, 반응액을 분액깔때기로 옮긴 후, 에탄올과 물의 혼합액으로 2회 추출하였다. 이 과정을 반복하여 유기물을 분리한 후 다시 건조한 유기용매에서 생성물을 추출하여 최종적으로 분말상의 9,10-디브로모안트라센 생성물을 얻는다.
이상은 구리촉매합성법으로 9,10-디브로모안트라센을 제조하는 공정으로 실험실에서의 소규모 합성에 적합하다. 이 방법의 장점은 반응 온도가 낮고, 촉매를 쉽게 사용할 수 있으며, 생성물의 분리가 쉽다는 점입니다. 그러나 DMF는 독성 용매이므로 실험의 안전을 보장하기 위해 작동 조건을 엄격하게 제어해야 합니다.
4. 금속촉매합성법:
금속 촉매 반응에서는 팔라듐 촉매 합성이 일반적으로 사용되는 방법입니다. 구체적인 단계는 다음과 같습니다:
1 전처리 반응기 및 용매:
오토클레이브, 자석 교반기, 투시 포트, 배관 및 증류 장치를 청소하십시오. 데시케이터에 4Å 분자체 흡착제를 넣고 가압된 공기를 통과시켜 건조시킵니다. 사염화탄소(CCl4)와 메탄올을 준비하고, 각각 분자체 흡착제를 넣고 균일하게 저어준 후 밤새 방치하여 물을 제거한다. 건조된 CCl4와 메탄올을 필터로 여과하여 분자체를 제거하고 사용할 때까지 데시케이터에 보관합니다.
2 반응물을 준비합니다:
9,10-안트라센디카브알데히드(10 g, 0.04 mol) 및 산화나트륨(7.1 g, 0.18 mol)을 메탄올 100 mL에 첨가하고 반응물을 200 ℃에서 교반하였다. 16시간 동안 75도. 반응이 끝난 후 반응물을 여과하고 물로 헹구고 석션필터에 아세토니트릴로 거품세척한 후 진공데시게이터에서 건조시켰다.
3 9,10-디브로모안트라센의 합성:
준비된 9,10-안트라세네디카브알데히드를 CCl4 400mL에 녹이고 브롬화주석 15.0g(0.06mol)과 7.8g(0.04mol)을 첨가합니다. 브롬화 제1구리를 첨가하고, 실온에서 질소 분위기 하에 24시간 동안 반응물을 완전히 교반하였다. 반응 후 아세토니트릴과 메탄올을 사용하여 합성된 생성물을 각각 용출하였다. 원료액을 여과한 후 증류장치로 증류하여 농축한 후 PH=1에 황산이수화물을 첨가하여 결정화를 시작한다. 결정화 과정에서 다량의 할로겐화수소산이 방출되므로 할로겐화수소산은 적시에 배출되어야 합니다. 얼음물로 결정을 세척한 후 진공펌프 흡착제로 물을 흡수시킨 후 건조하여 백색의 9,10-Dibromoanthracene 결정(14.2g, 수율 79%)을 얻었다.
4 결론:
9,10-Dibromoanthracene의 금속 촉매 합성은 번거로운 단계를 거치지만, 중간에서 적합한 9,10-Dibromoanthracene의 합성을 위한 효율적이고 신뢰할 수 있는 방법임을 알 수 있습니다. 대규모 생산. 또한, 합성 방법은 너무 많은 반응물을 필요로 하지 않으며 환경친화적이며 응용 범위가 넓습니다.
요약하면, 9,10-dibromoanthracene의 다양한 합성 경로는 고유한 특성과 장점을 가지고 있으며, 특정 실험 과정의 실제 상황에 따라 적절한 합성 방법을 선택해야 합니다.