高溫水中有機(jī)合成反應(yīng)的研究.pdf

1、高溫水（High-temperatureWater,HTW）是指溫度介于100℃到350℃之間的壓縮液態(tài)水，它的物理化學(xué)性質(zhì)在高溫高壓條件下都發(fā)生了明顯的變化。其介電常數(shù)小使得高溫水可以作為有機(jī)溶劑，其電離常數(shù)大使高溫水也可以作為酸堿催化劑，與此同時(shí)高溫水還可以作為反應(yīng)物進(jìn)行反應(yīng)。從而使某些需要加入酸堿催化劑的有機(jī)反應(yīng)中避免使用這類催化劑，使其反應(yīng)過(guò)程綠色環(huán)保。近年來(lái)，綠色化學(xué)的流行與推廣，高溫水在有機(jī)合成反應(yīng)中的研究更是引起國(guó)內(nèi)外學(xué)者

2、的關(guān)注?；诖耍疚奶剿髁烁邷厮械娜齻€(gè)反應(yīng)過(guò)程，第一是高溫水中N-芳香酰胺及其衍生物的合成，第二是高溫水中2-苯基苯并噁唑及其衍生物的合成，第三是高溫水中2-烴基-氮雜芳烴及其衍生物的合成。
　　本論文的第一部分研究了高溫水中N-芳基酰胺及其衍生物的合成（Scheme1），通常的合成方法：用酸酐、酰氯、酸類作為酰化劑，在加入縮合劑（DCC,DIC等）或者路易斯酸催化劑（AlCl3、InCl3、SbCl3等）的情況下進(jìn)行反應(yīng)。本實(shí)

3、驗(yàn)以不同取代基的苯胺與脂肪酸作為反應(yīng)原料，水作為反應(yīng)溶劑，無(wú)需催化劑存在的條件下，在容積為10ml的水熱反應(yīng)釜中，將溫度設(shè)定為(160,170，180，190，200℃)進(jìn)行反應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)反應(yīng)溫度180℃,反應(yīng)時(shí)間5h(6h)，溶劑水為3mL，苯胺和脂肪酸反應(yīng)摩爾比為1:10(8)時(shí)，得到N-芳香酰胺衍生物的收率為19~99％。本方法具有操作流程簡(jiǎn)單，分離純化過(guò)程比較簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)。
　　此處為公式
　　論文第二部分研究了高溫水

4、中2-苯基苯并噁唑及其衍生物的合成(Scheme2)，文獻(xiàn)中提到的合成路徑有兩條：一條是鄰羥基苯胺和酸在高溫強(qiáng)酸條件下脫水得到，一般產(chǎn)率較低且反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；另一條是鄰羥基苯胺與醛類在強(qiáng)氧化劑存在下，生成席夫堿被氧化后得到得到目標(biāo)產(chǎn)物。和上述合成途徑相比，該合成路徑在10ml的水熱合成反應(yīng)釜中，將反應(yīng)溫度設(shè)定為(110,120,130,140,150℃)，水作為反應(yīng)溶劑，不同取代的芳香醛和鄰羥基苯胺反應(yīng)生成2-苯基苯并噁唑類化合物。實(shí)驗(yàn)結(jié)

5、果表明反應(yīng)溫度在120℃，反應(yīng)時(shí)間為3h，水量(4mL)，不同取代基團(tuán)的芳香醛和鄰羥基苯胺反應(yīng)摩爾比為1:1時(shí)，得到2-苯基苯并噁唑類化合物的的收率為38~88%。本方法具有操作流程簡(jiǎn)單，無(wú)催化劑使用，分離純化過(guò)程比較簡(jiǎn)易等優(yōu)點(diǎn)。
　　此處為公式
　　論文的第三部分探索了高溫水中2-烴基-氮雜芳烴及其衍生物的合成(Scheme3)。有機(jī)合成中利用sp3-H活化生成C-C鍵是一種重要的合成方法。烷基-氮雜芳烴衍生物大多都有藥物

6、活性，例如作為抗炎劑、抗腫瘤、抗HIV和分子探針等。通過(guò)sp3-H活化合成烷基-氮雜芳烴化合物通常有各種不足，如反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，使用有毒、昂貴的催化劑，產(chǎn)生大量有機(jī)廢液。本實(shí)驗(yàn)用2-甲基喹啉和不同取代的醛為原料，水做溶劑，進(jìn)行水熱反應(yīng)，結(jié)果表明溫度為150℃，反應(yīng)時(shí)間為2h，水量為(2mL)，反應(yīng)物2-甲基喹啉與不同類型的醛反應(yīng)摩爾比為2:1時(shí)，得到目標(biāo)產(chǎn)物2-烴基-氮雜芳烴的收率為36~80%。該方法具有短時(shí)間，易操作，無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)，且無(wú)