南京順象醫(yī)藥提供偶氮二甲酸二異丙酯(2446-83-5),二碳酸二叔丁酯(24424-99-5)等
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偶氮二甲酸二異丙酯的生產(chǎn)
作者:南京順象醫(yī)藥科技 發(fā)布時間: 2019-09-05 10:21:47 瀏覽量:0
偶氮二甲酸二異丙酯(DIAD)是一種重要的有機(jī)合成中間體,可作為環(huán)化試劑進(jìn)行Mitsunobu反應(yīng)。Mistunobu反應(yīng)是在偶氮二碳酸二乙酯(DEAD)或DIAD和三苯基膦作用下,醇類化合物和含活潑氫的酸性化合物發(fā)生取代反應(yīng),形成C—O、C—S、C—N和C—C等鍵的反應(yīng)。
該反應(yīng)是Mitsunobu等于1967年發(fā)現(xiàn)的,一般在溫和的中性條件下進(jìn)行,因此,該反應(yīng)被廣泛用于天然產(chǎn)物的全合成,或者化合物的官能團(tuán)轉(zhuǎn)換,應(yīng)用范圍較為廣泛。DIAD也可用于光敏劑、聚合催化劑、殺菌劑等產(chǎn)品的合成;還可與烯基樹脂的液體發(fā)泡劑反應(yīng),用于制備淺色乙烯基泡沫塑料,DIAD與塑膠混溶性好,分解產(chǎn)物無色、無毒、無污染、無臭味,在40~120℃范圍內(nèi)可獲得高發(fā)氣量,應(yīng)用前景廣闊。
現(xiàn)有的偶氮二羧酸二烴基酯是先由氯代羧酸酯和水合肼或者肼基酯發(fā)生縮合反應(yīng)制備肼二羧酸二烴基酯,肼二羧酸二烴基酯經(jīng)濃硝酸、氯氣、溴素、N溴代丁二酰亞胺(NBS)等氧化劑氧化得到偶氮二羧酸二羥基酯。
肼二甲酸二乙酯的常用合成是以氯甲酸乙酯、水合肼為原料,15~20℃下反應(yīng)05h制得肼二甲酸二乙酯[3];Matveeva等用該方法制得肼二甲酸二乙酯,收率56%,再以苯和水為溶劑,采用氯氣氧化肼二甲酸二乙酯制得偶氮二甲酸二乙酯,收率81%。該方法用到氯氣和有機(jī)溶劑苯,氯氣易揮發(fā),苯毒性大,對設(shè)備要求較高。
?。危拢釉噭┭趸磻?yīng),多采用吡啶做縛酸劑,Hideyuki等[5]制備偶氮二甲酸甲基叔丁基酯時,先以氯甲酸甲酯和肼甲酸叔丁酯為原料,在-78℃下反應(yīng)24h,得到肼二甲酸甲基叔丁基酯,再與吡啶、NBS試劑反應(yīng)得到偶氮二甲酸甲基叔丁基酯,總收率756%。Kazutake等[6]在常溫下以二甲苯為溶劑、吡啶、NBS試劑和肼二甲酸二(2甲氧基乙基)酯反應(yīng)3h制得偶氮二甲酸二(2甲氧基乙基)酯,收率為85%。該反應(yīng)中吡啶氣味很重,并且溴素容易游離出來,對環(huán)境造成污染。
采用HNO3氧化合成偶氮二羧酸二烴基酯典型反應(yīng)是偶氮二甲酸二(2,2,2三氯乙基)酯和偶氮二甲酸二丙酯的合成,Daniel等以肼二甲酸二(2,2,2三氯乙基)酯為原料,采用HNO3氧化得到偶氮二甲酸二(2,2,2三氯乙基)酯,收率為76%,反應(yīng)過程中有大量氮氧化物生成;廉鵬[8]等用HNO3氧化肼
二甲酸二丙酯得到偶氮二甲酸二丙酯,收率達(dá)到998%。采用HNO3氧化,反應(yīng)收率比較高,但是能耗大、對設(shè)備要求高、容易產(chǎn)生大量氮氧化合物污染環(huán)境。
綜上所述,DIAD合成方法是通常是氯甲酸異丙酯和水合肼反應(yīng)合成肼1,2二甲酸二異丙酯,再用濃硝酸、氯氣、溴素、NBS等氧化劑氧化而得。濃硝酸為氧化劑,在0℃以下氧化,產(chǎn)生大量的氮氧化物,氮能引起水環(huán)境的富營養(yǎng)化,環(huán)境污染嚴(yán)重。文獻(xiàn)直接用氧化劑NBS在吡啶環(huán)境中氧化肼酯得到產(chǎn)品DIAD,產(chǎn)率高達(dá)90%以上,但由于溴素在水中溶解度不大,容易揮發(fā)造成大氣污染,安全性差,且成本較高。代表反應(yīng)路線見圖1。
采用氯氣在堿性條件下氧化肼1,2二甲酸二異丙酯,用有機(jī)溶劑萃取后,再脫除溶劑得產(chǎn)品,該方法產(chǎn)生大量次氯酸鈉,三廢排放高,對環(huán)境污染嚴(yán)重,不經(jīng)濟(jì)環(huán)保。以苯系物為溶劑,吡啶、NBS試劑氧化法在常溫下制備偶氮二甲酸二烴基酯,反應(yīng)條件溫和,收率高,溴素在水中溶解度不大,容易揮發(fā)造成大氣污染,且成本較高。
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