4-氟-2-硝基苯胺的合成在化学领域具有广泛的研究价值,本文将在探讨4-氟-2-硝基苯胺的有效合成方法以及其在化学合成中的应用。
简述:4-氟-2-硝基苯胺,英文名称:4-FLUORO-2-NITROANILINE,CAS:364-71-6,分子式:C6H5FN2O2,密度:1.366g/cm3,折射率:1.528。4-氟-2-硝基苯胺常用作医药中间体。
1. 合成:
以4-氟苯胺为原料,经N-乙酰化、硝化合成2-硝基-4-氟乙酰苯胺,所得产物经酸性水解脱乙酰基得4-氟-2-硝基苯胺。具体步骤如下:
(1)4-氟乙酰苯胺的合成
将4-氟苯胺60 g和醋酐100 mL混合,室温搅拌30 min,析出固体沉淀,过滤,滤饼用石油醚洗涤,干燥得灰白色固体79 g,产率96%。
(2)4-氟- 2-硝基乙酰苯胺的合成
在圆底烧瓶中加入4-氟乙酰苯胺40 g,以200 mL浓硫酸搅拌溶解。在冰-乙醇浴中维持反应液温度0 ℃以下,慢慢滴加发烟硝酸20 g,继续搅拌1 h, TLC监测(V石油醚︰V乙酸乙酯=1︰1)。待反应结束后,立即加入300 mL冰水稀释,混合液用乙酸乙酯萃取3次后合并有机相,以碳酸钠溶液和饱和食盐水分别洗涤,萃取液用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去乙酸乙酯,得黄色固体48 g,产率93%。
(3)4-氟2-硝基苯胺的合成
加入4-氟- 2-硝基乙酰苯胺40 g和6 moL/L盐酸200 mL。将反应瓶放入80 ℃油浴中回流反应2 h,TLC监测(V石油醚︰V乙酸乙酯=2︰1)。反应结束后,加入200 m L蒸馏水稀释,乙酸乙酯萃取3次后合并有机相,分别以碳酸钠溶液和饱和食盐水洗涤,萃取液用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去乙酸乙酯,得白色固体29 g,产率94%。
2. 应用:
3-氟-5-硝基苯甲氰是旋霉素侧链修饰用中间体的关键中间体。4-氟2-硝基苯胺经溴化、重氮化、脱重氮基得1-溴-3-氟-5-硝基苯,最后经 氰化合成了目标产物3-氟-5-硝基苯甲氰。具体步骤如下:
(1)2-溴-4-氟-6-硝基苯胺的合成
将4-氟2-硝基苯胺25 g溶解于100 mL冰醋酸中。将30.8 g Br2溶于100 mL冰醋酸中,缓慢滴入反应烧瓶,在油浴中维持18 ℃反应,TLC监测(V 石油醚︰V乙酸乙酯=1︰1)。反应结束后,加入200 mL 蒸馏水稀释,乙酸乙酯萃取3次后合并有机相,以碳酸钠溶液和饱和食盐水分别洗涤。萃取液用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,得红色固体31 g,产率83%。
(2)1-溴-3-氟-5-硝基苯的合成
加入2-溴-4-氟-6-硝基苯胺20 g和浓硫酸100 mL,搅拌使之溶解。在冰-乙醇浴中将反应液维持在-5~0 ℃,然后加入21.7 g 30%亚硝酸钠水溶液,反应1 h后,滴加32 mL 50%的次磷酸溶液,滴加完毕后,加入13.8 g氧化亚铜,继续搅拌1 h。TLC 监测(V石油醚︰V乙酸乙酯=5︰1)。停止搅拌后加入200 mL冰水,乙酸乙酯萃取3次后合并有机相,以碳酸钠溶液和饱和食盐水分别洗涤。萃取液用无水硫酸钠干燥,减压蒸馏除去乙酸乙酯。用柱色谱分离提纯,过100~200目的硅胶柱,以石油醚和乙酸乙酯的混合液(V石油醚︰V乙酸乙酯=10︰1)作为洗脱剂,收集产物并浓缩,得白色固体16 g,产率82%。
(3)3-氟-5-硝基苯甲氰的合成
在40 mL封管中加入1-溴-3-氟-5-硝基苯0.5 g,以30 mL二甲基亚砜溶解后,加入氰化铜0.52 g。密封后,于130 ℃油浴中反应6 h,TLC监测(V石 油醚︰V乙酸乙酯=5︰1)。将反应液过滤,滤液加10 mL 水稀释,用乙酸乙酯萃取滤液,有机相用饱和食盐水洗后,无水硫酸钠干燥,蒸馏去溶剂,用柱色谱分离提纯,100~200目的硅胶,以石油醚和乙酸乙 酯的混合液(V石油醚︰V乙酸乙酯=100︰1)作为洗脱剂,收集产物并浓缩,得白色固体0.28 g,产率74%。
参考文献:
[1]程忠玲.3-氟-5-硝基苯甲氰的合成[J].辽宁化工,2012,41(10):1004-1005.