植物生长调节剂调吡脲和5-硝基愈创木酚钠的合成工艺研究

论文摘要

植物生长调节剂是人工合成的,具有与植物激素相似作用化合物。植物生长调节剂具有用量小,增产作用大,使用方便安全,投入小见效快等许多优点,是传统农业向现代农业转变的重要途径。调吡脲和5-硝基愈创木酚钠是两种重要的植物生长调节剂。调吡脲是一种新型的细胞分裂素类植物生长调节剂,其生理活性极高,引起人们的广泛关注。本文对调吡脲的生理活性、生产应用、合成路线进行了综述,在对一些合成路线进行分析比较的基础上,以2-氯吡啶为原料经过过氧化氢氧化,硝化,铁粉还原制得2-氯-4-氨基吡啶,然后与异氰酸苯酯反应制得调吡脲,并用1HNMR确定其结构。通过一系列条件实验,探索出较为适宜的调吡脲合成工艺条件。5-硝基愈创木酚钠是一种细胞赋活剂,在动植物体内表现出极高的生理活性。同时,它还是复硝酚钠的主要成分之一。复硝酚钠是目前应用最广泛,销量最大的植物生长调节剂品种之一。当前,5-硝基愈创木酚钠的生产方法主要是愈创木酚和乙酸酐反应生成乙酰愈创木酚,然后经过硝化、水解制得。乙酸酐价格高,使用受到限制。本文采用乙酰氯和三氯氧磷代替乙酸酐,取得了很好的效果。特别是,使用三氯氧磷,用量少,产率较高,生产成本低。硝化温度低,没有硝烟生成,对环境污染小,有工业化生产的价值。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1 天然植物激素的种类和作用
• 1.1 生长素
• 1.2 赤霉素
• 1.3 细胞分裂素
• 1.4 脱落酸
• 1.5 乙烯
• 2 实用植物生长调节剂
• 2.1 生长素型植物生长调节剂
• 2.2 赤霉素
• 2.3 细胞分裂素类植物生长调节剂
• 2.4 乙烯发生剂
• 2.5 植物生长抑制剂
• 3 细胞分裂素调吡脲
• 3.1 理化性质
• 3.2 调吡脲的生理活性
• 3.2.1 调吡脲的作用机理
• 3.2.2 调吡脲的生理作用
• 3.3 调吡脲的应用
• 3.4 调吡脲发展前景
• 4 植物生长调节剂5-硝基愈创木酚（钠）
• 4.1 5-硝基愈创木酚钠的用途
• 4.1.1 用于农业
• 4.1.2 用于畜牧渔业
• 4.1.3 用于医药
• 4.2 毒性
• 4.3 复硝酚钠
• 4.3.1 复硝酚钠的功能特性
• 4.3.2 复硝酚钠的作用
• 4.4 5-硝基愈创木酚（钠）及复硝酚钠的发展前景
• 第二章 调吡脲的合成及结果与讨论
• 1 调吡脲的合成方法
• 2 课题的提出和研究内容
• 3 实验部分
• 3.1 实验原理
• 3.2 原料及仪器
• 3.3 2-氯吡啶-N-氧化物的合成
• 3.3.1 乙酸/过氧化氢体系氧化2-氯吡啶
• 3.3.2 过氧化氢体系氧化2-氯吡啶
• 3.4 2-氯-4-硝基吡啶-N-氧化物的合成
• 3.5 2-氯-4-氨基吡啶的合成
• 3.6 异氰酸苯酯的合成
• 3.7 调吡脲的合成
• 4 结果与讨论
• 4.1 2-氯吡啶-N-氧化物合成结果与讨论
• 4.1.1 催化剂的选择
• 4.1.2 相转移催化剂的影响
• 4.1.3 催化剂的重复使用
• 4.1.4 氧化温度
• 4.1.5 过氧化氢的用量
• 4.2 2-氯-4-硝基吡啶-N-氧化物的合成
• 4.2.1 硝化剂的选择
• 4.2.2 硝化剂的用量
• 4.2.3 惰性溶剂的影响
• 4.3 2-氯-4-氨基吡啶的合成
• 4.3.1 电解质中铁粉还原
• 4.3.1.1 铁粉的用量
• 4.3.1.2 反应时间
• 4.3.1.3 乙酸用量
• 4.3.2 催化加氢还原
• 4.3.3 产物表征
• 4.4 异氰酸苯酯的合成
• 4.4.1 三光气的用量
• 4.4.2 溶剂的影响
• 4.5 调吡脲的合成
• 4.5.1 溶剂的选择
• 4.5.2 异氰酸苯酯的用量
• 4.5.3 调吡脲核磁共振氢谱分析
• 第三章 5-硝基愈创木酚钠的合成研究
• 1 5-硝基愈创木酚钠的合成
• 2 存在的问题及改进方案
• 3 实验部分
• 3.1 实验原理
• 3.1.1 采用乙酰氯代替乙酸酐
• 3.1.2 采用三氯氧磷代替乙酸酐
• 3.2 试剂和仪器
• 3.3 实验步骤
• 3.3.1 乙酰氯作为酰化试剂
• 3.3.1.1 乙酰愈创木酚的合成
• 3.3.1.2 5-硝基乙酰愈创木酚的合成
• 3.3.1.3 5-硝基愈创木酚钠的合成
• 3.3.2 三氯氧磷作为酚羟基保护试剂
• 3.3.2.1 磷酸三愈创木酚酯的合成
• 3.3.2.2 磷酸三（5-硝基愈创木酚）酯的合成
• 3.3.2.3 5-硝基愈创木酚钠的合成
• 4 结果与讨论
• 4.1 乙酰氯代替乙酸酐
• 4.1.1 乙酰愈创木酚的合成
• 4.1.1.1 乙酰氯用量的影响
• 4.1.1.2 滴加温度的影响
• 4.1.2 5-硝基乙酰愈创木酚的合成
• 4.1.2.1 剩余乙酰氯的影响
• 4.1.2.2 混酸的影响
• 4.1.2.3 硝酸的用量
• 4.1.2.4 硝化温度的影响
• 4.1.2.5 混酸比例的影响
• 4.1.3 5-硝基愈创木酚钠的合成
• 4.1.3.1 水解温度的影响
• 4.1.3.2 氢氧化钠浓度的影响
• 4.1.3.3 水解时间的影响
• 4.2 三氯氧磷作为酚羟基保护试剂
• 4.2.1 磷酸三愈创木酚酯的合成
• 4.2.1.1 三氯氧磷的用量
• 4.2.1.2 氢氧化钠浓度的影响
• 4.2.1.3 滴加温度的影响
• 4.2.1.4 磷酸三愈创木酚酯结构的确定
• 4.2.2 磷酸三（5-硝基愈创木酚）酯
• 4.2.2.1 硝化试剂的选择
• 4.2.2.2 硝酸用量的影响
• 4.2.2.3 硝化温度的影响
• 4.2.3 5-硝基愈创木酚的合成
• 4.2.3.1 氢氧化钠浓度的影响
• 4.2.3.2 水解时间的影响
• 4.2.3.3 水解温度的影响
• 4.3 5 -硝基愈创木酚的核磁共振氢谱分析
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 攻读硕士期间发表的文章