【摘 要】鹽酸羥胺和2-萘甲酸在多聚磷酸中反應(yīng),得到了2-萘胺,收率72.4%。
【關(guān)鍵詞】2-萘胺 多聚磷酸 2-萘甲酸 鹽酸羥胺
【中圖分類號(hào)】O625 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810(2014)29-0195-01
萘胺及其衍生物可作為重要的催化劑和有機(jī)合成原料,在有機(jī)合成方面占有很重要的地位。萘胺有1-萘胺和2-萘胺兩種同分異構(gòu)體,1-萘胺和2-萘胺的結(jié)構(gòu)基本相同,僅僅是氨基取代基在萘環(huán)上的位置不同而已,二者既有區(qū)別又有聯(lián)系。1-萘胺的用途很廣,可以做熒光劑,檢定鋨、銣、釩、鉻、銅、汞、鉈和臭氧等,還可以作為亞硝酸鹽的測(cè)定試劑,氣相色譜固定液(最高使用溫度85℃,溶劑為丙酮),選擇性保留芳香族化合物,還能分離環(huán)烷和鏈烷、對(duì)位和鄰位二甲苯(但不能分離對(duì)二甲苯和乙苯),是重要的染料中間體及生產(chǎn)防老劑的原料,有毒,但毒性不大,可以應(yīng)用在農(nóng)業(yè)上生產(chǎn)除草劑等。2-萘胺可以代替1-萘胺測(cè)定亞硝酸鹽,顯微分析檢驗(yàn)鈀、汞等所形成的配陰離子,有機(jī)分析、分離醛和酮,還可以應(yīng)用于有機(jī)合成。2-萘胺有劇毒,為強(qiáng)致癌性物質(zhì),經(jīng)皮膚吸收、吸入或食入易形成高鐵血紅蛋白血癥,危害人體健康,因此,作為化學(xué)工作者,我們有責(zé)任詳細(xì)了解和深入研究2-萘胺及其衍生物的合成、性質(zhì)及用途,趨利弊害,使之造福于人類。
一 實(shí)驗(yàn)部分
1.儀器
旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器(RE-52A)(上海青浦滬西儀器廠)、循環(huán)水多用真空泵(SHB-3)(鄭州杜甫儀器廠)。
2.試劑
多聚磷酸(化學(xué)純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)、鹽酸羥胺(分析純,天津市大茂化學(xué)試劑廠)、氫氧化鉀(分析純,天津市環(huán)威精細(xì)集團(tuán)有限公司)、2-萘甲酸(99%,Tested for laboratory user only,Product of India)。
實(shí)驗(yàn)用水為蒸餾水。
3.2-萘胺的制備
合成反應(yīng)式如下:
稱取1.74g(25.0mmol)鹽酸羥胺、4.0g(23.2mmol)2-萘甲酸和50g多聚磷酸,加入到250毫升圓底燒瓶中,開始緩慢加熱,由于多聚磷酸常溫時(shí)為無色黏稠狀液體,低溫時(shí)凝固似玻璃,到60℃時(shí)才容易流動(dòng),因此在60℃以前,
混合物黏度較大,難以攪拌;60℃~80℃時(shí),液體開始變稀;87℃時(shí),液體邊緣有氣泡出現(xiàn);當(dāng)接近100℃時(shí),液體大部分地方開始向上鼓起,液體顏色加深;119℃時(shí),有刺激性氣味產(chǎn)生;在122℃~137℃之間,氣泡不斷鼓起、落下;在137℃~143℃之間,反應(yīng)相當(dāng)劇烈;當(dāng)接近150℃時(shí),開始快速放氣,反應(yīng)物變?yōu)樽厣坏?60℃時(shí)不再放氣;等待反應(yīng)完畢,把反應(yīng)液倒入250g的碎冰中,濾去少量的棕色沉淀,濾液用氫氧化鉀中和至強(qiáng)堿性,沉淀出部分2-萘胺,吸濾洗凈,干燥。薄板檢測(cè)濾液中還有部分2-萘胺,用乙酸乙酯萃取,萃取液分別用飽和碳酸氫鈉和飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥,硅膠柱層析,乙酸乙酯-石油醚(1∶6)混合溶劑做淋洗劑,又得部分產(chǎn)品。兩部分產(chǎn)品共計(jì)2.4g(16.8mmol),產(chǎn)率72.4%,m.p 107~108℃。
二 結(jié)果與討論
有關(guān)2-萘胺的合成方法主要有兩種:一種是以2-萘酚為原料,在亞硫酸銨作用下和氨反應(yīng),在高壓釜內(nèi)進(jìn)行的;另一種是以2-萘甲酸為原料,在多聚磷酸作用下和鹽酸羥胺反應(yīng)。本實(shí)驗(yàn)采用的是第二種方法。我們?cè)诶?-萘甲酸和鹽酸羥胺在多聚磷酸中反應(yīng)時(shí)發(fā)現(xiàn),前期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和文獻(xiàn)報(bào)道的相吻合,但最后的產(chǎn)率卻稍低于文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù)(81%)。文獻(xiàn)報(bào)道當(dāng)2-萘甲酸和鹽酸羥胺在多聚磷酸中反應(yīng),溫度達(dá)到150℃時(shí)反應(yīng)劇烈,有大量氣體放出,到160℃時(shí)不再有氣體逸出,反應(yīng)終止,然后冷至室溫,將混合物倒入250g碎冰中,析出少量棕色沉淀。過濾沉淀,濾液用氫氧化鉀中和至強(qiáng)堿性,此時(shí)確實(shí)有2-萘胺析出,但是析出的量并不大,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù),為此我們用薄板檢測(cè)了濾液,發(fā)現(xiàn)濾液中尚有部分產(chǎn)物。于是我們用乙酸乙酯對(duì)濾液進(jìn)行了萃取,用硅膠進(jìn)行了柱層析,又回收了部分產(chǎn)品,即便如此,產(chǎn)率仍低于文獻(xiàn)報(bào)道的數(shù)據(jù),其產(chǎn)率低的原因尚待進(jìn)一步探究。
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〔責(zé)任編輯:林勁〕