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水合肼还原芳硝基物的研究及其在活性染料中间体合成中的应用

作　者: 梁国旗
导　师: 咸春颖
学　校: 东华大学
专　业: 应用化学
关键词: 活性染料乙烯砜固色率对位酯水合肼
分类号: TQ615.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

目前常用的乙烯砜型活性染料在应用中存在固色率较低的问题,因此开发新的活性染料中间体及活性染料以提高固色率是十分必要的。活性染料中间体制备过程中,芳香族硝基化合物的还原为芳胺的反应非常重要。目前工业上采用的还原方法有铁粉还原、硫化碱还原、及催化加氢等。随着水合肼价格的逐渐降低,用水合肼作还原剂还原硝基化合物制备芳胺将成为一条环境友好、简单易行的途径,而开发廉价、安全、催化活性高、可循环使用的催化剂是目前研究的重点。本论文中设计合成了3种新型乙烯砜型活性染料中间体(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ),利用11H NMR、13C NMR、MS及IR对所合成化合物的结构进行了表征,对其合成工艺中的反应及后处理条件进行了探索,确定了最佳合成工艺条件,并对水合肼还原法催化剂进行了探索。本论文主要包含以下几方面的研究内容：1.中间体Ⅰ的合成。β-巯基乙醇与2-氯乙胺盐酸盐反应得到的硫醚化合物1同4-硝基苯磺酰氯进行酰胺化反应,生成化合物2；化合物2中的硫醚结构用双氧水氧化得到砜类化合物3；化合物3用水合肼还原得到氨基化合物4；最后用发烟硫酸进行硫酸酯化反应得到化合物5即中间体Ⅰ。2.中间体Ⅱ的合成。β-巯基乙醇与3-溴丙胺氢溴酸盐反应得到的硫醚化合物6同4-硝基苯磺酰氯进行酰胺化反应,得到酰胺化合物7,化合物7用双氧水氧化得到砜类化合物8；化合物8用水合肼还原得到氨基化合物9即中间体Ⅱ。3.对砜类化合物还原制备氨基化合物9的还原条件进行了探索,考察了不同种类的催化剂催化水合肼还原芳硝基的效果。4.中间体Ⅲ的合成。以4-硝基苯甲酰氯为原料和硫醚类化合物6反应制得化合物10；接着用双氧水氧化得到砜类化合物11；再用水合肼还原,得到化合物12即中间体Ⅲ。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第1章研究背景及意义  11-23
  1.1 引言  11-12
  1.2 活性染料概述  12-14
    1.2.1 活性染料结构功能与分类  12-13
    1.2.2 活性染料的性质与特点  13
    1.2.3 活性染料的优缺点  13-14
  1.3 芳硝基物还原方法概述  14-16
    1.3.1 催化氢化法  14-15
    1.3.2 CO/H_2O还原法  15
    1.3.3 金属还原法  15
    1.3.4 硫化碱还原法  15
    1.3.5 金属氢化物还原法  15-16
    1.3.6 电化学还原法  16
    1.3.7 光化学还原法  16
  1.4 活性染料中间体的研究  16-20
    1.4.1 活性染料中间体概述  16-17
    1.4.2 乙烯砜型活性染料中间体的研究  17
    1.4.3 对位酯  17-20
  1.5 水合肼还原芳硝基  20-22
    1.5.1 水合肼还原法  21-22
  1.6 课题提出  22-23
第2章结果与讨论  23-47
  2.1 新型乙烯砜类活性染料中间体的合成路线  23-25
    2.1.1 中间体Ⅰ(化合物5)的合成路线  23
    2.1.2 中间体Ⅱ(化合物9)的合成路线  23-24
    2.1.3 中间体Ⅲ(化合物12)的合成路线  24-25
  2.2 合成条件的探索  25-32
    2.2.1 化合物8还原合成化合物9条件探索  25-31
    2.2.2 中间体Ⅰ(化合物5)的合成条件探索  31-32
  2.3 活性染料中间体的结构解析  32-47
第3章实验部分  47-56
  3.1 实验仪器与试剂  47-49
    3.1.1 实验试剂  47-48
    3.1.2 实验仪器  48-49
  3.2 合成  49-56
    3.2.1 中间体Ⅰ(化合物5)的合成  49-51
    3.2.2 中间体Ⅱ(化合物9)的合成  51-53
    3.2.3 中间体Ⅲ(化合物12)的合成路线  53-56
第4章总结与展望  56-57
本文合成化合物一览表  57-58
参考文献  58-62
攻读学位期间发表的学术论文目录  62-63
致谢  63-64
附图  64-72

水合肼还原芳硝基物的研究及其在活性染料中间体合成中的应用

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