在液-液兩相溶劑中合成鄰硝基酚類化合物*

烏蘭輝, 楊 慧, 童元峰, 張 裴, 王冬梅, 吳 松

(1. 內蒙古醫學院 藥學院,內蒙古 呼和浩特 010059;2. 中國醫學科學院 北京協和醫學院 藥物研究所 衛生部天然合成藥物重點實驗室,北京 100050)

鄰硝基苯酚在醫藥及染料領域的應用非常廣泛[1]。工業上大多采用過量的濃硫酸-硝酸作為催化劑和硝化試劑，雖然此試劑活性高、成本低[2]，但由于底物與酸不互溶，酸耗量大，不但存在反應不易控制、腐蝕設備、污染環境、治理費用高等問題，同時還存在區域選擇性低的弊端[3]。另外，反應過程大量放熱，產物屬易爆物質，如果控制不當，爆炸隱患難以消除。

本文參照文獻[4]方法，采用平行合成法，以硝酸為硝化試劑，在兩相溶劑體系中對六種取代苯酚(1a～1f)進行硝化,制得對應的鄰硝基苯酚(2a～2f, Scheme 1)，其結構經1H NMR和MS確證。考察了溶劑體系和溫度對硝化反應的影響，結果顯示在CH2Cl2/H2O或Et2O/H2O組成的兩相溶劑體系中于25 ℃～40 ℃反應，硝化反應具有良好的位置選擇性，并且收率較高。

Scheme1

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

YRT-3 型熔點儀(溫度計未校正);Mercury 300 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內標);Agilent LC/MSD TOF型液-質聯用儀;Radley RR 66600 UNIT型平行合成儀。

1a～1f, Alfa Aesar；其余所用試劑均為化學純。

1．2 1的硝化反應(以1a為例)

在反應瓶中依次加入2,4-二甲基苯酚(1a) 10 g(83 mmol),二氯甲烷150 mL和水100 mL,攪拌使其完全溶解；于0 ℃緩慢滴加65%硝酸5.5 mL(83 mmol)，滴畢,于25℃反應(TLC監測,展開劑:石油醚)。分液，有機相依次用水、飽和食鹽水洗滌，無水Na2SO4干燥過夜，減壓回收溶劑，剩余物經硅膠柱層析(洗脫劑：石油醚)分離得2a10.6 g。

表1 1a～1f的硝化反應

表2 2的表征數據

在類似條件下完成1b～1f的硝化反應，詳細實驗條件與結果見表1,表征數據見表2。

2 結果與討論

2.1 溶劑對硝化反應的影響

有機溶劑-水體系選用得當不但可以有效遏制氧化副反應，還可以改變硝基異構體的比例。

于25 ℃反應3 h,其余反應條件同1.2，考察不同有機溶劑對硝化反應的影響，結果見表3。由表3可見，2a和2d在二氯甲烷中收率最高；2b,2c,2e和2f在乙醚中的收率最高，說明2a和2d在二氯甲烷中進行硝化反應的區域選擇性好，而2b,2c,2e和2f在乙醚中的區域選擇性好。但因乙醚沸點低，如果產率相差不大時為安全考慮可選二氯甲烷替代乙醚。

表3 溶劑對1硝化反應的影響*

*于25 ℃反應3 h,其余反應條件同1.2

表4 溫度對1硝化反應的影響*

*CH2Cl2/H2O溶劑體系，反應時間3 h,其余反應條件同1.2

2.2 溫度對硝化反應的影響

CH2Cl2/H2O溶劑體系，反應時間3 h，其余反應條件同1.2，考察溫度對硝化反應的影響，結果見表4。由表4可見，2a,2d和2e的最大收率在25 ℃;2b和2f在30 ℃時收率最高，2c的收率在40 ℃時才達到最大值。值得注意的是，2d在25 ℃時收率為86%，升至30 ℃時反應體系顏色明顯變深，收率僅為20%。由此可見，溫度對硝化反應影響很大。

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