利用固体光气法进行羰基化反应的研究

摘要

固体光气作为一种低毒、稳定、环保的化工产品，在精细化工和有机合成领域具有重要的应用前景。固体光气可以替代光气作为碳源进行羰基化反应，具有原子经济反应的高效性和对环境的友好性等优点。氯甲酸甲酯作为农药上的杀虫剂、除草剂的重要中间体在有机合成中具有很广泛的应用。N'N-二苯基脲(DPU)结构中含有肽键(-NHCONH-)，故多数具有生物活性，已经被广泛研究开发用作除草剂、杀虫剂、植物生长调节剂及医药中间体。
　　 氯甲酸甲酯的合成传统工艺是由甲醇和光气反应制得，由于光气的剧毒性和实验安全性考虑，用其它低毒、安全的原料代替光气符合绿色化学的要求。本论文研究了固体光气法合成氯甲酸甲酯的羰基化反应。实验以固体光气和甲醇为原料，考察了溶剂、温度、时间、缚酸剂种类等因素等对于反应的影响，得到了较优的反应条件。
　　 此外，本论文研究了固体光气法羰基化反应合成N'N-二苯基脲及其衍生物的反应，实验以固体光气和苯胺为原料，考察了溶剂、温度、时间、缚酸剂种类等因素对于反应的影响，得到了较优的合成条件。在此基础上还拓展了一系列的底物，都得到了良好的收率。实验还进一步探索了“一锅法”合成N'N-二苯基脲的方法。分别采用铁粉和锌粉一锅法直接合成N'N-二苯基脲，并在此基础上拓展了三种底物，产物收率、纯度都达到理想值。

目录

声明

摘要

1 绪论

1．1 固体光气的性质及合成

1．1．1 固体光气的性质

1．1．2 固体光气的合成

1．2 固体光气的应用

1．2．1 在医药方面的应用

1．2．2 在农药方面的应用

1．2．3 在塑料工业方面的应用

1．2．4 在高分子材料方面的应用

1．3 固体光气的羰基化反应

1．3．1 醇类化合物的羰基化反应

1．3．2 胺类化合物的羰基化反应

1．3．3 羰基环化反应

1．4 固体光气的“一锅法’’反应

1．5 论文的主要内容

2 固体光气法合成氯甲酸甲酯

2．1 概述

2．2 实验部分

2．2．1 试剂、仪器

2．2．2 实验步骤

2．3 结果与讨论

2．3．1 溶剂的选择

2．3．2 温度对反应的影响

2．3．3 时间对反应的影响

2．3．4 缚酸剂种类对反应的影响

2．3．5 反应机理探讨

2．4 小结

3 固体光气法合成N’N-二苯基脲及其衍生物

3．1 概述

3．2 实验部分

3．2．1 试剂、仪器

3．2．2 实验步骤

3．3 结果与讨论

3．3．1 目标化合物的性状、熔点、收率

3．3．2 溶剂对产物收率的影响

3．3．3 温度对产物收率的影响

3．3．4 不同反应条件对产物收率的影响

3．4 小结

3．5 化合物数据表征

4 “一锅法”合成N’N-二苯基脲

4．1 概述

4．1．1 硝基苯还原合成苯胺

4．1．2 固体光气的“一锅法”反应

4．2 试剂、仪器

4．3 实验步骤

4．3．1 铁粉还原硝基苯合成N’N-二苯基脲

4．3．2 锌粉还原硝基苯合成N’N-二苯基脲

4．3．3 锌粉还原邻硝基甲苯合成N’N-二(2-甲基苯基)脲

4．3．4 锌粉还原对硝基甲苯合成N’N-二(4-甲基苯基)脲

4．3．5 锌粉还原邻氯硝基苯合成N’N-二(2-氯苯基)脲

4．4 小结

结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

附录A 部分产物红外谱图

附录B 部分产物NMR谱图