优化版10羟基化反应.ppt

精细有机合成单元反应 （P188　例一） 5、一步法及其应用范围 　　当芳胺上的电子云密度极低（硝基苯类、吡啶硫酸盐类），则产物酚的电子云密度仍很低，不易与重氮盐发生亲电取代偶合反应。在此特殊情况下，若重氮基的水解能在较低的温度下反应，则将亚硝酸钠水溶液直接滴至芳胺硫酸盐溶液中，边滴加 边重氮化 边水解，采用一步法制备酚类。 1、对重氮盐的低浓度有利于主反应而不利于偶合副反应认识不足，而这是影响主副反应竞争的关键因素（重氮盐的低浓度有利于主反应）； 五、重氮盐水解工艺常见问题 2、产物酚的低浓度与重氮盐的低浓度同等重要，对此认识不足（酚的低浓度有利于主反应）； 3、对重氮盐溶液不能经过中间预热段，而硫酸溶液需预热认识不足（硫酸溶液的高温，重氮盐的低温有利于主反应）。 例，　2,4,-二甲酚 工艺过程：在盛有300mL水的1000mL四口烧瓶中加入250mL浓硫酸，混匀，趁热加入121g（1mol）2,4-二甲基苯胺，溶后迅速冷却，使析出细小结晶。外部冷却控制5℃左右，必要时向反应物加少许冰块，搅拌着，从液面下慢慢加入用73g（1.05mol）亚硝酸钠溶于100mL水的溶液，重氮盐应清亮，分成几份加热至70~80℃以分解。放置过夜，或直接将反应物水汽蒸馏，得粗品96~100g（78%~82%）。 例，　邻溴对甲基苯酚 工艺过程：将稀硫酸加到3-溴-4-氨基甲苯中，搅拌，冷却到15℃，当温度降到5℃以下加入亚硝酸钠水溶液，温度保持在5℃以下；然后再加冷水、尿素和碎冰，得重氮盐溶液。再将无水硫酸钠、浓硫酸和水加热，使温度维持在130~135℃时分批加入重氮盐溶液，然后分批加入水进行蒸馏，所得馏出液用乙醚提取，用10%碳酸氢钠溶液洗，再用无水硫酸钠干燥，过滤混合物，滤出液在水浴上蒸去乙醚得成品。 例，　间溴苯酚 工艺过程：将50g（0.29mol）间溴苯胺、400mL水和50mL浓硫酸的热溶液冷却至10℃，加入21g（0.30mol）NaNO2重氮化。将此重氮盐溶液以细流形式，在15~30min内，加入100mL浓硫酸和300mL水的沸腾液中，同时进行水汽蒸馏，其速度为重氮盐全部加完后，恰好收集到1L馏出液。继续水汽蒸馏，收集125~130℃/3.33kPa馏分，得间溴苯酚39g（78%）。 例，　4-羟基吡啶 工艺过程：称取141g 4-氨基吡啶，溶于配好的15%（质量分数）的稀硫酸溶液， n(4-氨基吡啶):n(硫酸)= 1:2.5 。将114g亚硝酸钠溶于300mL水中，再将此亚硝酸钠溶液在搅拌条件下慢慢滴加到4-氨基吡啶的硫酸溶液中，控制反应温度为30~50℃，反应终点采用淀粉碘化钾试纸检验，当反应液使淀粉碘化钾变蓝并且颜色不再褪去，停止滴加。如亚硝酸钠量不足则继续滴加，直至反应至终点。然后使反应液在50℃下继续搅拌，直至反应液中不再有气泡生成，表明水解过程结束。 例，　对氟苯酚 1、重氮盐的制备：500mL三口烧瓶中加入44.4g对氟苯胺（0.4mol），200mL水，快速搅拌下加入70mL浓硫酸。混合物在冰水浴中冷却到0℃，此温度下逐滴加入溶有30g NaNO2（0.43mol）的水溶液，保持反应温度5℃。随着NaNO2的加入，对氟苯胺硫酸盐固体逐渐溶解而生成淡黄色的透明溶液。待NaNO2全部加入后，继续反应0.5h，然后加入适量尿素以分解过量的NaNO2。所得重氮盐溶液在0~5℃放置备用。 2.1 普通水解法：在装有搅拌器、滴液漏斗和回流装置的1000mL三口烧瓶中加入300mL稀硫酸（V 1:1），加热至沸腾。然后从滴流漏斗滴入重氮盐溶液。滴加过程中保持反应物处于回流状态。滴加完毕后水解降至室温。用40%的液碱调到pH=2左右。用200mL乙醚分三次萃取上述溶液。合并萃取液，用200mL 10%的液碱进行反萃取。再用稀盐酸将水相酸化至pH=3左右，然后用200mL乙醚分三次萃取。萃取液用无水硫酸钠干燥后，水浴蒸出乙醚，182~185℃蒸出产品。冷却后凝结为淡黄色固体，质量14~18g，收率31%~40%（平行实验结果）。 2.2 蒸馏水解法：在装有搅拌器、滴液漏斗和蒸馏装置的500mL三口烧瓶中加入300mL稀硫酸（V 1:1），加热至沸腾。然后从滴液漏斗滴入上述制得的重氮盐溶液。在滴加的同时，有淡黄色乳浊液从蒸馏装置中蒸出。调整重氮盐溶液的滴加速度，使其与蒸出的速度相当。待重氮盐溶液全部滴加完毕后继续蒸馏30min，使生成的产物全部蒸出。收集所有的馏出液，此后的处理过程与普通水解法的后处理完全相同。产品重35~38g，收率89%~85%（平行实验结果），HPLC分析，其纯度高于99%。 例， 对羟基苯甲醚 1、重氮盐的制备：在装有搅拌器的三口烧瓶中加入硫酸水溶液115mL（130~140g/L），工业品对氨基苯甲醚1