本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體是以聯(lián)苯單乙酮硝化制備24′-乙酰基4-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的方法。

背景技術(shù)：

硝化(Nitration)系指有機(jī)化合物分子中的氫原子或基團(tuán)被硝基取代的反應(yīng)。C-硝化是其中最主要的硝化反應(yīng)，是有機(jī)合成中最重要的反應(yīng)之一。硝基的引入在有機(jī)合成中很重要，這主要是因?yàn)橄趸蛇€原成氨基，而氨基經(jīng)由重氮鹽引入羥基，鹵素等基團(tuán)；利用硝基的極性，使芳環(huán)上的其它取代基活化，促進(jìn)芳環(huán)親核取代應(yīng)的進(jìn)行；在染料合成中，利用硝基的極性，加深染料的顏色；有些硝基化具有藥理作用，從而成為具有醫(yī)療價(jià)值的藥物，如呋喃西林、呋喃丙胺、呋喃唑酮均是含有硝基的藥物。

聯(lián)苯單乙酮又稱4-聯(lián)苯乙酮，為白色粉末狀固體，是合成非甾體抗炎藥物聯(lián)苯乙酸和液晶材料的重要的有機(jī)中間體。用聯(lián)苯作為反應(yīng)物，在無水三氯化鋁存在的環(huán)境下，可用乙醚氯或醋酐實(shí)行傅克反應(yīng)可合成4-聯(lián)苯乙酮，并可用乙醇重結(jié)晶方法進(jìn)行精制。

24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯均是染料，醫(yī)藥和農(nóng)藥等領(lǐng)域的重要有機(jī)合成中間體，經(jīng)過還原能夠轉(zhuǎn)化為24′-乙?；?-氨基聯(lián)苯和14′-乙?；?-氨基聯(lián)苯，兩者都是染料的母體或重氮組分，在工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)中較為重要。

然而，經(jīng)過查閱相關(guān)資料，目前24′-乙酰基4-硝基聯(lián)苯和34′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的具體合成工藝尚未見報(bào)道，也未發(fā)現(xiàn)有選擇性硝化聯(lián)苯乙酮的工藝。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供以聯(lián)苯單乙酮硝化制備24′-乙酰基4-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的方法，它實(shí)現(xiàn)了兩種硝化產(chǎn)物的控制合成，提高了反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性，反應(yīng)條件溫和，后處理流程簡單，硝化產(chǎn)物收率高，安全性能較好。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：

以聯(lián)苯單乙酮硝化制備24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙酰基2-硝基聯(lián)苯的方法，包括以下步驟：

步驟1)：聯(lián)苯單乙酮的硝化：將聯(lián)苯單乙酮用足量的有機(jī)溶劑溶解，加入硝化劑，15～30℃條件下攪拌反應(yīng)10～20h，得混合物A；

步驟2)：產(chǎn)物的分離：在混合物A中加入足量去離子水和二氯甲烷，繼續(xù)攪拌15～30min后，靜置分層，取下層有機(jī)相并依次用水、飽和Na₂CO₃溶液、水洗滌，將洗滌后的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥直至溶液澄清透明，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)所余固體重結(jié)晶，即得。

所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷或乙酸酐。

所述硝化劑為混酸或硝酸，所述硝酸為95％的發(fā)煙硝酸，所述混酸是以體積比1:1混合的硝酸和硫酸。

所述步驟1)中，將沸石作為催化劑，加入溶解有聯(lián)苯單乙酮用足量的有機(jī)溶劑中。

優(yōu)選的，所述步驟1)為：將聯(lián)苯單乙酮溶解于二氯甲烷，滴加混酸或發(fā)煙硝酸，在20℃下攪拌反應(yīng)12h，得混合物A，所述混酸是以體積比1:1混合的硝酸和硫酸。

優(yōu)選的，其特征在于：所述步驟1)為：將聯(lián)苯單乙酮溶解于乙酸酐，滴加發(fā)煙硝酸，在20℃下攪拌反應(yīng)12h，得混合物A。

所述沸石為β-40沸石。且反應(yīng)結(jié)束后，將沸石取出干燥，在馬弗爐中550℃條件下焙燒4h并研磨，所得粉末能夠用于催化4,4'-二溴聯(lián)苯硝化反應(yīng)。

優(yōu)選的，所述步驟2)為：在混合物A中加入1..4～1.6倍量的去離子水和0.8～1.2倍量的二氯甲烷，繼續(xù)攪拌20min后，靜置分層，取下層有機(jī)相并依次用水、飽和Na₂CO₃溶液、水洗滌三次，將洗滌后的有機(jī)相用無水硫酸鈉干燥24h，直至溶液澄清透明，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)所余固體，即得。

對比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果在于：

本發(fā)明以聯(lián)苯乙酮為原料，采用沸石為催化劑，控制合成44′-乙酰基4-硝基聯(lián)苯和54′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的工藝。彌補(bǔ)了現(xiàn)有技術(shù)關(guān)于合成64′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和74′-乙酰基2-硝基聯(lián)苯技術(shù)的空白。且具有較高的反應(yīng)轉(zhuǎn)化率和選擇性，通過引入沸石催化劑，控制反應(yīng)的工藝條件，即催化劑的用量及硝化試劑的選擇，能夠控制兩種硝化產(chǎn)物的合成比例。此外，本發(fā)明反應(yīng)條件溫和，有毒有害副產(chǎn)物較少，后處理流程簡單，硝化產(chǎn)物收率高，安全性能較好，基本符合綠色化學(xué)生產(chǎn)的要求。

附圖說明

附圖1是本發(fā)明聯(lián)苯單乙酮硝化合成24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的反應(yīng)方程式。

附圖2是本發(fā)明所述方法制得的84′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的¹H NMR圖。¹H NMR(600MHz,CDCl₃)δ8.01(d,J＝8.1Hz,2H),7.93(d,J＝8.1Hz,1H),7.65(t,J＝7.6Hz,1H),7.54(t,J＝7.8Hz,1H),7.43(d,J＝7.8Hz,1H),7.41(d,J＝8.1Hz,2H),2.62(d,J＝9.8Hz,3H)。

附圖3是本發(fā)明所述方法制得的94′-乙?；?-硝基聯(lián)苯的¹H NMR圖。¹H NMR(600MHz,CDCl₃)δ8.32(d,J＝8.7Hz,2H),8.07(d,J＝8.2Hz,2H),7.77(d,J＝8.7Hz,2H),7.72(d,J＝8.2Hz,2H),2.65(s,2H)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所限定的范圍。

下述實(shí)施例中所涉及的儀器、試劑、材料等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)儀器、試劑、材料等，可通過正規(guī)商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所涉及的實(shí)驗(yàn)方法，檢測方法等，若無特別說明，均為現(xiàn)有技術(shù)中已有的常規(guī)實(shí)驗(yàn)方法，檢測方法等。

實(shí)施例1：以硝硫混酸硝化體系硝化聯(lián)苯單乙酮制備24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙酰基2-硝基聯(lián)苯：

將0.3g聯(lián)苯單乙酮放入50mL單口燒瓶中用10mL二氯甲烷攪拌溶解，溶解完全后滴加0.14mL混酸(V硝酸:V硫酸＝1:1)(其中硝酸為95％的發(fā)煙硝酸)，在20℃下攪拌反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)向燒瓶中加入15mL去離子水和10mL二氯甲烷繼續(xù)攪拌20min，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置分層，分別將下層有機(jī)相由下口放入干凈的燒杯中，再將得到的有機(jī)相用水10mL，10mL飽和Na₂CO₃溶液，10mL水分別洗三次，最后將有機(jī)相用適量無水硫酸鈉進(jìn)行干燥24h，直至溶液澄清透明。將得到有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，并進(jìn)行重結(jié)晶后，稱重。將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該硝化體系下的硝化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率≥99.99％、產(chǎn)率為81.21％，其選擇性a/b＝1.02。(其中a指24′-乙酰基4-硝基聯(lián)苯，b指14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯，a/b為兩種產(chǎn)物的比例，下同。)

實(shí)施例2：以硝酸二氯甲烷體系硝化聯(lián)苯單乙酮制備24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯：

將0.3g聯(lián)苯單乙酮放入50mL單口燒瓶中用10mL二氯甲烷攪拌溶解，溶解完全后滴加0.07mL硝酸，在20℃下攪拌反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)向燒瓶中加入15mL去離子水和10mL二氯甲烷繼續(xù)攪拌20min，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置分層，分別將下層有機(jī)相由下口放入干凈的燒杯中，再將得到的有機(jī)相用水10mL，10mL飽和Na₂CO₃溶液，10mL水分別洗三次，最后將有機(jī)相用適量無水硫酸鈉進(jìn)行干燥24h，直至溶液澄清透明。將得到有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，采用混合劑在不同溫度下進(jìn)行重結(jié)晶后，稱重。將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該硝化體系下的硝化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率10.21％、產(chǎn)率為9.84％，其選擇性a/b＝1.25。

實(shí)施例3：以硝酸乙酸酐體系硝化聯(lián)苯單乙酮制備24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯：

將0.3g聯(lián)苯單乙酮原料放入50mL單口燒瓶中用10mL乙酸酐攪拌溶解，溶解完全后滴加0.07mL硝酸，在20℃下攪拌反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)向燒瓶中加入15mL去離子水和10mL二氯甲烷繼續(xù)攪拌20min，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置分層，分別將下層有機(jī)相由下口放入干凈的燒杯中，再將得到的有機(jī)相用水10mL，10mL飽和Na₂CO₃溶液，10mL水分別洗三次，最后將有機(jī)相用適量無水硫酸鈉進(jìn)行干燥24h，直至溶液澄清透明。將得到有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，并重結(jié)晶，稱重。將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該硝化體系下的硝化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率89.64％、產(chǎn)率為81.07％，其選擇性a/b＝1.21。

實(shí)施例4：采用β-40沸石催化，以硝酸乙酸酐體系硝化聯(lián)苯單乙酮制備24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙酰基2-硝基聯(lián)苯：以發(fā)煙硝酸(95％)為硝化劑，采用β-40為催化劑，來提高反應(yīng)對24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯及14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯選擇性。

將0.3g聯(lián)苯單乙酮和0.15gβ-40沸石放入50mL單口燒瓶中用10mL乙酸酐攪拌溶解，溶解完全后滴加0.07mL發(fā)煙硝酸(95％)，在20℃下攪拌反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)向燒瓶中加入15mL去離子水和10mL二氯甲烷繼續(xù)攪拌20min，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置分層，分別將下層有機(jī)相由下口放入干凈的燒杯中，再將得到的有機(jī)相用水10mL，10mL飽和Na₂CO₃溶液，10mL水分別洗三次，最后將有機(jī)相用適量無水硫酸鈉進(jìn)行干燥24h，直至溶液澄清透明。將得到有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，所得固體進(jìn)行重結(jié)晶。將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該硝化體系下的硝化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率99.99％、產(chǎn)率為82.84％，其選擇性a/b＝1.04。

實(shí)施例5：采用β-40沸石催化，以硝酸乙酸酐體系硝化聯(lián)苯單乙酮制備24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯和14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯：以發(fā)煙硝酸(95％)為硝化劑，采用β-40為催化劑，來提高反應(yīng)對24′-乙?；?-硝基聯(lián)苯及14′-乙?；?-硝基聯(lián)苯選擇性。

將0.3g聯(lián)苯單乙酮和0.375gβ-40沸石放入50mL單口燒瓶中用10mL乙酸酐攪拌溶解，溶解完全后滴加0.07mL硝酸，在20℃下攪拌反應(yīng)12h。反應(yīng)結(jié)束后，繼續(xù)向燒瓶中加入15mL去離子水和10mL二氯甲烷繼續(xù)攪拌20min，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗中靜置分層，分別將下層有機(jī)相由下口放入干凈的燒杯中，再將得到的有機(jī)相用水10mL，10mL飽和Na₂CO₃溶液，10mL水分別洗三次，最后將有機(jī)相用適量無水硫酸鈉進(jìn)行干燥24h，直至溶液澄清透明。將得到有機(jī)相旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，所得固體進(jìn)行重結(jié)晶，稱重。將得到的產(chǎn)物進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)該硝化體系下的硝化反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率99.99％、產(chǎn)率為83.12％，其選擇性a/b＝0.54。