3,5-二硝基吡唑的合成工艺研究

以3-硝基吡唑为原料,经过发烟硝酸-乙酸酐体系硝化、邻二氯苯重排、乙醚提纯制备3,5-二硝基吡唑。考察了硝化和重排两步反应的条件,得出硝化的最佳工艺条件为:n(3-硝基吡唑)∶n(发烟硝酸)∶n(乙酸酐)=1∶1.5∶2.25,反应温度50℃,反应时间4 h,得率85.9%;重排工艺的最佳工艺条件为:重排试剂为邻二氯苯,重排温度为170℃,重排时间8 h,乙醚对重排产物提纯,得率78.3%。用较佳的高效液相色谱条件对工艺中各产物的纯度进行了鉴定。     

邻硝基对甲苯胺合成工艺的研究

研究了邻硝基对甲苯胺(红色基GL,简称GL)的合成工艺,以四氯化碳为溶剂,对甲苯胺为原料,经酰化、硝化、水解三步反应制得。采用单因素实验,通过考察反应条件,确定了最佳工艺条件:对甲苯胺与乙酸酐的摩尔比为1∶1.17,对甲苯胺与发烟硝酸的摩尔比为1∶2.5,溶剂四氯化碳的用量为150 mL,硝化反应时间为1 h,硝化反应温度为42~44℃,GL的产率可达90.5%。     

一锅法合成4-氯-3,5-二硝基吡唑

本文以4-氯吡唑（4-CIP）为原料经硝硫混酸硝化合成4-氯-3,5-二硝基吡唑（CIDNP）,讨论4-CIP与硝酸的摩尔比、反应温度、反应时间对目标产物得率的影响。得到最佳工艺条件:n（4-CIP）:n（HNO₃）=1:4,硝化反应时间为4h,反应温度为100¹05℃时收率最高为73.8%。采用甲苯重结晶的方法对产物进行纯化。采用红外光谱、核磁、液相等分析方法对产物进行了结构表征。     

1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI)的合成

以4-硝基咪唑为原料,经硝化、热重排、甲基化等反应合成1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI),总收率19.4%,纯度>98%,经红外光谱、核磁共振、元素分析等方法表征其结构。研究了反应温度、反应时间等因素对1-甲基-2,4-二硝基咪唑(MDNI)合成及收率的影响,得到了较优的工艺条件:n(2,4-二硝基咪唑)∶n(碘甲烷)=5∶9,反应温度40~45℃,反应时间8h。对硝化反应条件进行了研究,确定了适宜反应时间为1h,反应温度为95℃。     

2,4,6-三硝基氯苯合成工艺研究

2,4,6-三硝基氯苯是一种重要的医药和化工中间体,也是合成新型耐热炸药的重要原料。以2,4-二硝基氯苯为原料,浓硫酸与发烟硝酸体系为硝化试剂制备得到2,4,6-三硝基氯苯,并利用红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等对产物进行了表征。研究了物料配比、反应温度、时间对硝化反应收率的影响,确定了优化的工艺条件:n(发烟硝酸)∶n(2,4-二硝基氯苯)=4.76∶1,n(浓硫酸)∶n(发烟硝酸)=4.0∶1,反应温度为130℃,反应时间为7 h时,2,4,6-三硝基氯苯收率可达到84.4%,熔点为82.8℃,液相色谱分析纯度为93.4%。     

2,4,6-三硝基氯苯合成工艺研究

2,4,6-三硝基氯苯是一种重要的医药和化工中间体,也是合成新型耐热炸药的重要原料。以2,4-二硝基氯苯为原料,浓硫酸与发烟硝酸体系为硝化试剂制备得到2,4,6-三硝基氯苯,并利用红外(IR)、核磁共振(NMR)、质谱(MS)等对产物进行了表征。研究了物料配比、反应温度、时间对硝化反应收率的影响,确定了优化的工艺条件:n(发烟硝酸)∶n(2,4-二硝基氯苯)=4.76∶1,n(浓硫酸)∶n(发烟硝酸)=4.0∶1,反应温度为130℃,反应时间为7 h时,2,4,6-三硝基氯苯收率可达到84.4%,熔点为82.8℃,液相色谱分析纯度为93.4%。     

碘代法合成1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑

以咪唑为原料,常温下经I2/KI的碱性溶液碘化、碘甲烷的甲基化、纯硝酸的硝化得到1-甲基-2,4,5-三硝基咪唑(MTNI),用红外光谱、质谱、元素分析对产物结构进行了表征。讨论了反应温度、反应时间等因素对目标产物得率的影响。结果表明,甲基化反应的最佳工艺条件为:反应时间为4h,n(CH3I):n(TII)=1.75∶1。硝解反应的最佳反应时间为2.5h,反应温度为80～83℃。     

一锅法合成3-硝基吡唑的研究

以吡唑为原料,经发烟硝酸和醋酐体系硝化后,将反应液在水热釜中高压反应,一锅法合成了3-硝基吡唑。产物经红外光谱、熔点、高效液相色谱表征。优化反应条件为:4.0 g吡唑、4.4 m L发烟硝酸、10.7 m L醋酐在冰水浴中反应1 h,然后将得到的反应液在170℃下、在水热釜中高压密封反应3 h,3-硝基吡唑的收率达46.2%。     

1,4-二硝基咪唑的合成及其热分解

用二步反应合成1,4-二硝基咪唑(1,4-DN I),即先用乙酸酐对4-硝基咪唑3位上的N进行N-酰化,再通过硫酸-乙酸酐-硝酸钠混合液对酰化产物进行硝化合成1,4-二硝基咪唑,通过正交实验对合成工艺进行了优化,得到了较优的工艺条件:4-硝基咪唑、浓硫酸、硝酸钠、乙酸酐的摩尔比为2∶3∶8∶15,反应温度30~40℃,反应时间3 h。用DSC研究了1,4-DN I的热分解。     

5-硝基-1H-吲哚的合成

以吲哚为原料,依次经过饱和亚硫酸氢钠加成、乙酸酐酰化、浓硝酸硝化、消除共四步反应,得到5-硝基-1 H-吲哚,总收率达到81.1%。同时对影响收率的几个因素进行了考察,最佳工艺条件如下:形成磺酸钠时,吲哚∶乙醇∶水=1∶4.5∶45(g/mL/mL),吲哚∶亚硫酸钠=1∶2(物质的量比);磺酸盐在醋酐中先于70℃反应2h后,再于90℃反应0.5h;发烟硝酸与中间体3的物质的量比为3。该工艺具有原料易得、后处理简便、收率高等特点,适合于工业化生产。