霍夫曼重排反应过程的研究进展

霍夫曼重排反应作为制备伯胺及其衍生物的一种重要手段,在药物合成和功能材料制备等领域有广泛的应用。传统霍夫曼重排反应工艺存在反应效率低、流程烦琐和安全性差等问题。针对以上问题,研究者们主要从反应条件优化和过程强化两方面入手。通过反应条件优化,发展了许多温和、高选择性的反应工艺条件,为不同酰胺底物的反应方案设计提供了更多选择;微波辅助、电化学合成以及微化工技术等新型反应过程强化技术的出现,为实现高效绿色的霍夫曼重排反应创造了有利的条件。本文重点阐述了霍夫曼重排反应在反应条件优化和过程强化方面的最新研究进展。在此基础上,对该反应未来的研究方向进行了展望。     

α-溴-4-羟基苯乙酮的合成研究

在硫酸催化下,用4-羟基苯乙酮α-溴化合成了α-溴-4-羟基苯乙酮。对反应条件进行了研究和优化。优化条件:反应物摩尔比为1.0∶1.0,反应温度65~70℃;硫酸用量为反应物酮的70%(质量比),反应时间4 h。优化条件下收率83.5%。     

2,5-二氯-4-氨基苯酚的合成

以对二氯苯为原料,经硝化、水合肼催化还原、Bamberger重排等反应合成了2,5-二氯-4-氨基苯酚;并对水合肼催化还原和Bamberger重排反应的条件进行了优化。在优化的条件下,2,5-二氯苯胲的收率达96.1%,2,5-二氯-4-氨基苯酚的收率达53.1%。该合成工艺具有反应周期短、条件温和、收率高和后处理简单等优点,有产业化前景。     

Ti(SO_4)_2/SiO_2催化合成油酸正丁酯

考察了 Ti(SO4 ) 2 /Si O2 在油酸丁酯合成反应中的催化性能 ,对影响酯化的条件进行了优化 ,优化条件如下 :0 .2 g Ti(SO4 ) 2 /g Si O2 ,油酸 0 .1 mol,丁醇 0 .2 mol,催化剂 1 g,反应温度 1 40°C,反应时间 6 0 min。优化条件下 ,油酸的酯化率 98%,收率 91 %。     

扬子石化公司PTA装置TA单元氧化反应操作条件的优化

介绍了本厂PTA装置TA单元的氧化反应操作条件的优化情况。优化工作是在研究了影响氧化反应的各因素基础上进行的,认为影响氧化反应因素主要为:①Co、Mn催化剂的浓度;②Br浓度及Br与Co、Mn的原子比;③溶剂比;④含水量;⑤温度、压力;⑥尾氧量的控制。针对上述情况,制定了高、低负荷运行及开车引发期的优化工艺条件。     

2-(2-溴-9-苯基-9H-芴-9-基)吡啶的合成研究

以2-溴吡啶为初始原料,经格氏反应、亲核取代反应和傅克反应合成了2-(2-溴-9-苯基-9H-芴-9-基)吡啶,总收率为46.3%,通过1H NMR、13C NMR、 MS和IR表征了化合物的结构;研究了傅克反应中反应温度和反应时间对目标化合物收率的影响,得出优化反应条件:反应温度为5℃,反应时间为5h,优化条件下,傅克反应的收率为71.1%。     

二价钯催化烯丙位重排反应的研究

近年来二价钯催化反应已成为研究热点,其催化的烯丙位重排反应则研究较少。本文深入研究了烯丙醇与对甲苯磺酰异氰酸酯反应制得的对甲苯磺酰胺基甲酸烯丙酯在二价钯催化下的重排反应,并讨论及优化了反应条件。试验表明,底物结构越复杂反应条件越苛刻;催化剂用量影响不大;卤盐必需且过量;碱对反应无影响;溶剂据温度要求的提高可逐级选用四氢呋喃、1,4-二氧六环及N,N-二甲基甲酰胺;反应温度随底物结构复杂程度逐渐升高。     

水煤浆添加剂萘磺酸甲醛缩合物合成条件的优化

以精萘、浓硫酸和甲醛为原料,依次经过磺化、水解、缩合三个反应合成了萘磺酸甲醛缩合物(NSF),并获得了各反应的优化条件。结果表明:当2-萘磺酸(2-NSA)产率最大时,磺化反应的优化条件为n(萘)∶n(浓硫酸)=1∶1.15、反应温度160℃、反应时间3 h;水解反应要使1-萘磺酸(1-NSA)的残留量最低优化条件为反应温度115℃、反应时间60 min、n(萘)∶n(水)=1∶2.3,此时1-NSA水解的转化率最高;缩合反应的优化条件为n(萘)∶n(甲醛)=1∶1、酸度30%,反应温度105℃,反应时间2 h,在此条件下2-NSA全部聚合生成NSF。产物NSF的红外光谱(FTIR)和高效液相色谱(HPLC)分析表明,不同条件下获得的NSF都含有丰富的芳环、亚甲基和磺酸基结构;HPLC分析表明,NSF在磺化度、分子量大小和分子的主体结构(线性结构/枝状结构)方面存在差异,这种差异导致NSF在作为水煤浆分散剂时,对降低浆体黏度和提高浆体稳定性方面具有不同的性能;优化条件下得到的NSF在降低浆体黏度方面性能优于市售的萘磺酸甲醛缩合物系分散剂(NX-1),但二者对保持浆体稳定性的能力相当。     

西他沙星及其有关物质D-2的合成

合成了西他沙星及其有关物质D-2,总收率78.7%。并对其进行了MS、HNMR和TG等表征;研究了氢化脱苄的反应条件、缩合反应的后处理优化和脱Boc的盐酸用量,优化的条件为:脱苄反应10%钯炭,回流反应0.5 h,缩合反应后处理溶剂比例v(乙腈)∶v(水)=1∶2,脱Boc的盐酸用量为15 mol倍量。     

动力学控制的对氯三氟甲苯硝化反应热危险性研究

为了研究动力学控制的半间歇硝化反应过程中的放热可能造成的危险,以对氯三氟甲苯硝化反应为例,使用反应量热仪(RC1e)研究硝酸过用率、反应温度对目的反应放热的影响,对工艺放热过程进行危险性分析,并提出优化工艺条件。结果表明:该硝化反应搅拌速率到达300 r/min级以上时,反应不受搅拌速率影响;反应速率随反应温度的增高而降增,热累积度便随反应温度的增高而降增;改变对氯三氟甲苯投入量,单位质量放热量随硝酸过用率的减小而减少,反应热失控风险降低。综合分析优化条件下该反应危险严重度,属于"中级"危险。     

3-氯-6-羟基-2-(甲氧基甲氧基)苯甲醛的合成与表征

以2,6-二羟基苯甲醛为原料,通过氯代、醚化两步反应,合成得到3-氯-6-羟基-2-(甲氧基甲氧基)苯甲醛.通过对反应条件优化,确定最佳氯代条件为:n(NCS)∶ n(2,6-二羟基苯甲醛)= 1.2 ∶ 1;甲醇为反应溶剂;反应温度50 ℃;反应时间16 h条件下,氯代产物收率达到94.8％.最佳醚化条件为:氢化钠用...     

钙催化丙烷直接羰基化反应的研究

采用一种新型的催化体系CaCl2·2H2O/K2S2O8/CF3COOH,将丙烷直接羰基化反应合成异丁酸,考察了反应过程中温度、反应时间、CO压力和催化剂等因素对反应收率的影响;选择了反应所需的最优化条件,在此优化条件下,异丁酸的收率可达到48.8%左右;同时给出了可能的反应机理。     

变换反应的数值计算及模拟分析

介绍变换工艺操作条件控制的重要性,提出了通过对化学平衡常数Kp,平衡变换率Xp的数值计算,得出变换反应最适宜温度Tm;通过对AspenPlus软件中RGibbs反应器的应用,对变换反应进行模拟,以优化生产工艺,为变换工艺操作条件的合理选取提供依据。     

2-甲基-3-喹啉甲酸的酯化反应研究

以2－甲基－3-喹啉甲酸为原料,在浓硫酸作为催化剂的条件下与乙醇发生酯化反应合成了标题化合物。对它的合成工艺条件进行了探索和优化,优化的最佳反应条件是2－甲基－3－喹啉甲酸,乙醇和浓硫酸的投料比为1．0mmol：1mL：0．2mL;反应时间为2h,收率为68．1％。优化后的合成方法具有反应时间短、产率较高等优点。     

N-(对羧基苯基)γ酸的合成研究

介绍了利用布赫尔反应(Bucherer reacter)合成N-(对羧基苯基)γ酸的制备方法,并讨论了影响反应的各种因素,确定了最佳工艺合成条件,最佳优化工艺条件为:原料配比物质的量比为:2,8-二羟基萘-6-磺酸钠:对氨基苯甲酸:亚硫酸氢钠:氢氧化钠=1:1.04:4.8:1.85,反应温度和时间为104℃时回流16h,母液至少可套用3次;最佳优化工艺条件的平均收率为92.5%。     

Mitsunobu反应合成新型岩白菜素含氮衍生物

岩白菜素分别与四氢吡咯和二乙胺经Mitsunobu反应,得到2个新的岩白菜素含氮衍生物(2a,2b),并对反应条件进行了优化。优化条件为:偶氮二甲酸二异丙酯为偶氮试剂,n(岩白菜素)∶n(偶氮二甲酸二异丙酯)∶n(仲胺)=1∶1.5∶2,反应温度45℃,优化反应条件下合成收率分别为54%和48%。     

由胆甾醇制备2-苯亚甲基-5α-胆甾烷-3-酮

以胆甾醇(■)为起始原料,通过10%Pd-C催化加氢还原合成5α-胆甾烷-3β-醇(■),■经Jones试剂氧化反应,得到5α-胆甾烷-3-酮(■),■经NaOH催化与苯甲醛发生Claisen-Schmidt缩合生成2-苯亚甲基-5α-胆甾烷-3-酮(■)。对制备工艺进行了优化,确定加氢反应的条件为:乙醇溶液中,25℃反应20 h;Jones试剂氧化反应的条件为:丙酮溶液中30℃反应2 h;Claisen-Schmidt缩合反应的条件为:乙醇溶液中,在NaOH催化下先25℃反应2 h,再升温至50℃反应3 h。优化条件下,3步反应总收率74.7%。产物结构经~1H NMR、~(13)C NMR和APCI-MS确证。     

酰胺化羊毛脂琥珀酸酯磺酸钠盐的合成

以羊毛脂为原料,通过酰胺化、单酯化和亚硫酸化制得了酰胺化羊毛脂琥珀酸酯磺酸钠盐。对各步反应条件进行了优化。羊毛脂与单乙醇胺质量比为100∶4时,优化的酰胺化反应条件为反应温度125℃,反应时间4 h,单乙醇胺的转化率为90.42%。酰胺化羊毛脂与马来酸酐的质量比为100∶10时,优化的单酯化反应条件为反应温度90℃,反应时间2 h,马来酸酐酯化率为96.11%。n(亚硫酸钠)/n(单酯)=1.05时,优化的亚硫酸化反应条件为反应温度80℃,时间2 h,亚硫酸钠的转化率为94.6%。     

十二水合硫酸铁铵催化合成乙酸环己酯

以乙酸和环己醇为原料 ,十二水合硫酸铁铵为催化剂催化合成了乙酸环己酯。在优化反应条件下 ,酯收率达 80 .0 %。优化反应条件如下 :醇酸摩尔比为 1 .0∶2 .0 ,催化剂用量为 1 .5～ 2 .5 g,反应温度为 1 0 2～ 1 38°C。实验结果表明催化剂催化性能高 ,反应条件温和 ,方法简单 ,收率优良     

1-苄基-6-溴吲哚-3-甲醛的合成

以6-溴吲哚(2)为原料,通过Vilsmeier-Haack反应、 N-苄基保护,两步反应合成得到1-苄基-6-溴吲哚-3-甲醛(1)。对反应工艺进行了优化,确定合成6-溴-1H-吲哚-3-甲醛(3)的反应温度为25℃,反应时间为5 h;合成1的优化反应条件为:n(3)∶n(BnBr)=1.0∶1.3, n(3)∶n(KOH)=1.0∶1.5,反应温度25℃,反应时间3 h。在优化条件下,两步反应总收率86.5%。产物结构经1H NMR和ESI-MS确证。