5-氨基苯并咪唑酮及苯并咪唑类化合物的合成

论文摘要

5-氨基苯并咪唑酮是合成苯并咪唑酮结构颜料的主要中间体,随着塑料、油墨、涂料等行业的迅速发展,国内外对5-氨基苯并咪唑酮的需求急剧增加。传统合成方法存在产品质量不高,且生产过程中产生大量废水、废渣,不利于环保。本文选择2,4-二硝基氯苯为起始原料对5-氨基苯并咪唑酮合成进行了相关研究,优化了通过4-硝基-1,2-苯二胺中间体的合成路线,确定了最佳合成条件:氨解反应,溶剂氯苯,氨的摩尔用量为2,4-二硝基氯苯的3倍,反应温度145～150℃,反应时间1 h;部分还原反应,溶剂35%乙醇,2,4-二硝基苯胺与过量30%的二硫化钠水溶液在65～70℃,反应1 h;缩合反应,4-硝基-1,2-苯二胺和尿素摩尔比为1∶2.2,165～170℃下反应1 h,200℃保温2 h;还原反应,以湿骨架镍为催化剂,用量为5-硝基苯并咪唑酮质量的8%,溶剂甲醇,在100℃,1.0～1.5 MPa下反应5 h;四步反应总收率71.4%。该工艺具有原料易得、价格低廉、产品质量高、操作简单、对环境污染小等优点,有望实现大规模工业化生产。实验中对由邻硝基苯胺通过一锅法合成苯并咪唑进行了相关研究,并确定最佳合成条件。以邻硝基苯胺类化合物为底物,硒或二氧化硒为催化剂,在碳酸钾、乙酸铵、水的存在下与DMF在高压釜中反应得到系列苯并咪唑类化合物,为合成苯并咪唑类化合物提供了一种新的合成方法,提出了硒及二氧化硒催化下的邻硝基苯胺与DMF反应生成苯并咪唑的可能机理。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 引言
• 1 文献综述
• 1.1 苯并咪唑酮类有机颜料的研究概况
• 1.1.1 AABI为母体的有机颜料
• 1.1.2 色酚AS-HNBI为母体的有机颜料
• 1.1.3 含其它杂环的苯并咪唑酮有机颜料
• 1.2 5-氨基苯并咪唑酮的合成
• 1.2.1 苯并咪唑酮的合成
• 1.2.2 5-硝基苯并咪唑酮的合成
• 1.2.3 5-氨基苯并咪唑酮的合成
• 1.3 苯并咪唑类化合物的合成
• 1.3.1 邻苯二胺与羧酸反应
• 1.3.2 邻苯二胺与酯反应
• 1.3.3 其它合成方法
• 2 合成路线设计
• 2.1 经2,4-二硝基苯脲中间体的合成路线
• 2.2 经1,2,4-三氨基苯中间体的合成路线
• 2.3 经4-硝基-1,2-苯二胺中间体的合成路线
• 2.4 硒催化的合成路线
• 3 结果讨论
• 3.1 经2,4-二硝基苯脲中间体的合成路线
• 3.1.1 2,4-二硝基苯胺的合成
• 3.1.2 2,4-二硝基苯脲的合成
• 3.2 经1,2,4-三氨基苯中间体的合成路线
• 3.2.1 1,2,4-三氨基苯盐酸盐的合成
• 3.2.2 由1,2,4-三氨基苯合成5-氨基苯并咪唑酮
• 3.2.3 小结
• 3.3 经4-硝基-1,2-苯二胺中间体的合成路线
• 3.3.1 4-硝基-1,2-苯二胺的合成
• 3.3.2 5-硝基苯并咪唑酮的合成
• 3.3.3 催化加氢还原合成5-氨基苯并咪唑酮
• 3.3.4 小结
• 3.4 苯并咪唑类化合物的合成
• 3.4.1 溶剂和盐对反应的影响
• 3.4.2 碱对反应的影响
• 3.4.3 时间对反应的影响
• 3.4.4 苯并咪唑类化合物的合成
• 3.4.5 可能的反应机理
• 3.4.6 小结
• 4 实验部分
• 4.1 仪器与试剂
• 4.1.1 主要仪器
• 4.1.2 主要试剂
• 4.2 5-氨基苯并咪唑酮的合成
• 4.2.1 2,4-二硝基苯胺的合成
• 4.2.2 1,2,4-三氨基苯盐酸盐的合成
• 4.2.3 4-硝基-1,2-苯二胺的合成
• 4.2.4 5-硝基苯并咪唑酮的合成
• 4.2.5 5-氨基苯并咪唑酮的合成
• 4.3 苯并咪唑类化合物的合成
• 4.3.1 邻硝基苯胺类化合物的合成
• 4.3.2 苯并咪唑类化合物的合成
• 结论
• 参考文献
• 附录A 结构表征谱图
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况
• 致谢