芳香硝基化合物在碱性溶液体系中的还原反应研究

论文摘要

摘要：芳香硝基化合物易被还原为相应的氧化偶氮苯类化合物。前人对芳香硝基化合物的还原做了大量的研究,主要集中在还原剂和溶剂的选择上。现有的还原方法大都在有毒、易挥发、易燃的有机溶剂中进行,且通常使用金属作为催化剂,使反应废弃物难处理、反应过程复杂。因此,探索一种简单、易行、环保的还原方法一直是人们关注的焦点。本课题组使用廉价易得的β-环糊精在碱性水溶液中还原芳香硝基化合物,简单、高效地合成了氧化偶氮苯类化合物。本论文利用该体系,以二氯、三氯、五氯、二溴硝基苯等芳香硝基化合物为底物,探讨了取代基位置和数量对反应的影响。实验结果表明,苯环上的吸电子基团的吸电子能力越强,越有利于还原反应的进行；苯环上取代基越多,硝基的活性受到的影响越大,越不利于其被还原。本论文进一步探索了在葡萄糖/NaOH水体系,聚乙二醇（PEG-600）/NaOH苯体系,乙醇/NaOH体系,正戊醇/NaOH体系,以及有机强碱DBU与β-环糊精等组成的多种体系中,芳香硝基化合物的还原反应,并对比β-环糊精/NaOH的水溶液体系的实验结果,探讨了还原反应机理。初步认为该还原反应可能是在烷氧基负离子（RO-）和羟基负离子（OH-）的协同作用下进行的。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 序
• 1 引言
• 2 概述
• 2.1 芳香硝基化合物的还原
• 2.1.1 硼氢化物还原法
• 2.1.2 醇钠还原法
• 2.1.3 金属还原法
• 2.1.4 电解还原法
• 2.2 β-环糊精概述
• 2.2.1 β-CD的分子结构
• 2.2.2 β-CD的主要性质及应用
• 2.3 有机强碱DBU概述
• 2.3.1 DBU的结构
• 2.3.2 DBU的主要性质及应用
• 2.4 水溶液中芳香硝基化合物还原研究进展
• 2.4.1 葡萄糖/NaOH水溶液体系
• 2.4.2 β-CD/NaOH水溶液体系
• 4/PEG-400水溶液体系'>2.4.3 KBH₄/PEG-400水溶液体系
• 2.5 本课题主要研究内容及意义
• 3 β-环糊精/NaOH水溶液体系中的实验研究
• 3.1 主要试剂
• 3.2 主要仪器
• 3.3 实验操作
• 3.3.1 2,3-二氯硝基苯的还原
• 3.3.2 2,5-二氯硝基苯的还原
• 3.3.3 3,4-二氯硝基苯的还原
• 3.3.4 2,4-二氯硝基苯的还原
• 3.3.5 2,4,5-三氯硝基苯的还原
• 3.3.6 五氯硝基苯的还原
• 3.3.7 2,5-二溴硝基苯的还原
• 3.3.8 对硝基苯甲醛的还原
• 3.3.9 对硝基酚的还原
• 3.4 产物图谱分析
• 3.4.1 2,2’,3,3’-四氯氧化偶氮苯
• 3.4.2 2,2’,5,5’-四氯氧化偶氮苯
• 3.4.3 3,3’,4,4’-四氯氧化偶氮苯
• 3.4.4 2,2’,4,4’,5,5’-六氯氧化偶氮苯
• 3.4.5 2,5,5'-三溴氧化偶氮苯
• 3.5 结果与讨论
• 3.5.1 实验条件的优化选择
• 3.5.2 实验结果
• 3.5.3 实验结果讨论
• 4 还原机理的实验研究
• 4.1 主要试剂
• 4.2 主要仪器
• 4.3 实验操作
• 4.3.1 葡萄糖/NaOH水溶液体系还原3-氯硝基苯
• 4.3.2 乙醇/NaOH体系还原3-氯硝基苯
• 4.3.3 正戊醇/NaOH体系还原3-氯硝基苯
• 4.3.4 PEG-600/NaOH苯体系还原3-氯硝基苯
• 4.3.5 有机碱DBU还原3-氯硝基苯的尝试
• 4.4 实验结果及还原机理探究
• 4.5 产物图谱分析
• 5 结论与展望
• 参考文献
• 作者简历
• 学位论文数据集