哒嗪类化合物的合成研究

论文摘要

本文概述了哒嗪类化合物的发展、种类，尤其对已商品化的哒嗪衍生物的研究进展作了着重介绍。在此基础上，进一步综述了哒嗪和4-甲基哒嗪的文献合成方法。在通过对哒嗪和4-甲基哒嗪的合成工艺路线的优劣比较后，结合有机合成的理论，在追求低成本、高效率、清洁生产的基础上，选择了以马来酸酐和甲基马来酸酐为起始原料，经缩合成环，氯化，催化脱氯加氢等三步反应来合成哒嗪和4-甲基哒嗪，成功打通路线，并对其中的一些工艺进行了改进，取得了满意的结果。本论文对哒嗪和4-甲基哒嗪合成工艺的改进具体体现自以下几个方面：（1）缩合成环反应中，反应体系中加入盐酸制得盐酸肼代替水合肼进行反应，通过一系列平行实验确定较佳工艺条件为马来酸酐（或甲基马来酸酐）：水合肼：盐酸（摩尔比）=1：1.1：1.21，反应温度为95～100℃，反应时间分别为3h（马来酰肼）和3.5h（4-甲基马来酰肼），反应收率分别为95.2％和96.4％。（2）氯化反应中，确定较佳工艺条件为马来酰肼（或甲基马来酰肼）：三氯氧磷（摩尔比）=1：12.5，投料过程中先将温度维持在40～50℃，然后在100～105℃回流反应5h，该步收率达到87％和86.6％。（3）催化脱氯加氢反应中，用三乙胺代替氨水做为缚酸剂，并确定较佳工艺条件为3，6-二氯哒嗪（或3，6-二氯-4-甲基哒嗪）：三乙胺（摩尔比）=1：2.6，反应温度为50℃，反应压力为0.5MPa，反应收率分别为85.6％和83.8％。反应的总收率分别为70.9％和70.0％，并通过熔点测定、1H NMR及气相色谱-质谱联用分析确认产品。此合成路线周期较短，原料廉价易得，工艺操作简便，反应条件温和，具有较高的工业应用价值。

论文目录

• 目录
• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 哒嗪类化合物简介
• 1.2 哒嗪类化合物的分类
• 1.2.1 哒嗪酮类化合物
• 1.2.2 3-（或6-）位取代哒嗪化合物
• 1.2.3 苯并哒嗪类化合物
• 1.3 哒嗪类化合物小结
• 1.4 本课题研究的对象和意义
• 1.5 本课题研究的主要内容
• 第二章 文献综述
• 2.1 文献报道的合成路线
• 2.1.1 以丁烯二醛为原料的合成路线
• 2.1.2 以呋喃为原料的合成路线
• 2.1.3 以2，5-二甲氧基二氢呋喃为原料的合成路线
• 2.1.4 以甲脒乙酸盐为原料的合成路线
• 2.1.5 以3-甲基-2-氧化哒嗪或2-氧化哒嗪为原料的合成路线
• 2.1.6 以马来酸酐为原料的合成路线
• 2.1.7 甲基哒嗪的文献合成路线
• 2.2 本文对哒嗪和4-甲基哒嗪合成路线的筛选与设计
• 第三章 反应基本原理
• 3.1 缩合成环反应
• 3.1.1 一般羰基化合物和碱的加成、缩合反应机理
• 3.1.2 羧酸及其衍生物和碱的缩合反应机理
• 3.2 氯化反应
• 3.3 催化加氢反应
• 第四章 实验部分
• 4.1 实验试剂
• 4.2 主要实验仪器及装置
• 4.3 分析仪器
• 4.4 主要分析方法
• 4.5 典型实验
• 4.5.1 缩合成环反应
• 4.5.2 氯化反应
• 4.5.3 催化加氢反应
• 第五章 反应条件分析与实验研究
• 5.1 缩合成环反应
• 5.1.1 反应底物的选择
• 5.1.2 肼存在形式对收率的影响
• 5.1.3 反应溶剂的选择
• 5.1.4 酸酐与水合肼的摩尔比对收率的影响
• 5.1.5 水合肼与盐酸的摩尔比对收率的影响
• 5.1.6 反应温度对收率的影响
• 5.1.7 反应时间对收率的影响
• 5.1.8 缩合成环反应后处理的改进
• 5.2 氯化反应
• 5.2.1 三氯氧磷使用量对收率的影响
• 5.2.2 反应温度对收率的影响
• 5.2.3 反应时间对收率的影响
• 5.2.4 氯化副反应处理
• 5.3 催化脱氯加氢反应
• 5.3.1 缚酸剂的选择对收率的影响
• 5.3.2 三乙胺用量对收率的影响
• 5.3.3 反应温度对收率的影响
• 5.3.4 反应压力对收率的影响
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间取得的科研成果
• 致谢
• 附录