几种硝基吡啶和氨基吡啶类化合物的合成研究

摘要

硝基、氨基吡啶类化合物是重要的有机化工原料，是合成许多精细化学品的中间体，在农药、医药、高分子以及含能材料等行业中具有广泛的应用。并且随着我国化学工业的发展，其应用范围在不断拓宽，市场前景广为看好。因此对其合成的研究非常有意义。本文为了得到高纯度，高收率的硝基、氨基吡啶类化合物，分别从硝化和还原两个方面进行了详细的研究。
　　 (1)硝化：首先以2,6-二氨基吡啶为代表物，比较了不同体系对其进行硝化的结果，研究发现超酸体系明显好于普通的混酸，产率可达90.0％以上。论文重点研究了20％SO3的H2SO4/发烟HNO3这种超酸硝化剂，并讨论了各种因素对反应的影响，找出了最佳工艺条件：VH2SO4∶VHNO3=5∶1，MDAP∶MHNO3=1∶2.1，反应温度∶40 ℃，反应时间：3 h。此条件下2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶的收率为92.5％。采用这种硝化体系完成了2-氨基-3-硝基-5-溴吡啶、4-氨基-3-硝基吡啶、4-氨基-3,5-二硝基吡啶及2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪的合成，收率远高于其他硝化体系。
　　 (2)还原：首先以2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶为代表物，比较了Fe粉、水合肼和催化加氢三种方法还原的结果，发现化学还原几乎得不到产物，而催化加氢却能取得较为理想的效果。因此，本文重点研究了转化率高、环境友好和操作简单的催化加氢还原，考察了各种因素对反应的影响，找出了最佳还原条件为：反应溶剂为乙醇，反应温度为50 ℃，反应压力为1.0～1.5 MPa，催化剂Raney Ni用量为2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶的10％(占硝基物的质量分数)，此条件下2,3,5,6-四氨基吡啶酸盐酸的收率为89.0％，催化剂经NaOH处理一般能循环4次，节约了成本，具有良好的工业应用前景。采用此种还原法完成了4-氨基吡啶、2,3-二氨基-5-溴吡啶、3,4,5-三氨基吡啶盐酸盐的合成，取得了非常理想的效果。所得产物的结构均经过HNMR、MS确认。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.绪论

1.1概述

1.1.1硝基吡啶类化合物的性质与应用

1.1.2氨基吡啶类化合物的性质与应用

1.2吡啶类化合物合成综述

1.2.1硝基吡啶类化合物的合成

1.2.2氨基吡啶类化合物的合成

1.3本文主要研究的内容

2实验部分

2.1化学试剂和实验仪器

2.2硝基吡啶类化合物的合成

2.2.1 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物的合成

2.2.2 2-氨基-3-硝基-5-溴吡啶的合成

2.2.3 4-氨基-3,5-二硝基吡啶的合成

2.2.4 2,6-二氨基-3,5-二硝基吡嗪-1-氧化物

2.3氨基吡啶类化合物的合成

2.3.1 2,3,5,6-四氨基吡啶盐酸盐的合成

2.3.2 2,3-二氨基吡啶及衍生物的合成

2.3.3 3,4,5-三氨基吡啶盐酸盐的合成

3结果与讨论

3.1硝基吡啶类化合物合成的结果讨论

3.1.1硝化体系的选择

3.1.2影响硝化反应因素的探讨

3.1.3几种硝基吡啶类化合物的合成

3.1.4反应机理的探讨

3.1.5硝化小结

3.2氨基吡啶类化合物合成的结果讨论

3.2.1还原方法的选择

3.2.2影响催化加氢因素的探讨

3.2.3几种氨基吡啶类化合物的合成

3.2.4还原机理的探讨

3.2.5小结

结 论

致 谢

参考文献