苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂催化合成4,4＇—二甲酸三苯胺-论文.pdf

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1、第33卷第3期长春师范大学学报(自然科学版)2014年6月Vo1．33No．3JournalofChangchunNormalUniversity(NaturalScience)Jun．2014苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂催化合成4，4一二甲酸三苯胺赵仑，邓青辉，吴志正，崔馨桐，牛茜(长春师范大学化学学院，吉林长春130032)[摘要]实验结果表明分子结构为CH：：CIN的苄基三乙基氯化铵是合成4，4一二甲酸三苯胺的一种优良的相转移催化剂。在合成过程中以4，4一二甲基三苯胺为原料，在碱性条件下用高锰酸钾氧化，并加入相转移催化剂，最终合成4，4一二甲酸三苯胺。通过对反应条件的研

2、究，发现利用相转移催化合成4，4一二甲酸三苯胺的最佳反应条件为：高锰酸钾用量7g，叔丁醇30ml，苄基三乙基氯化铵用量为0．50g，反应时间5．5h，此时产品产率最高达59．4％。[关键词]苄基三乙基氯化铵；相转移催化剂；4，4一二甲酸三苯胺[中图分类号]06—33[文献标识码]A[文章编号]2095—7602(2014)03—0082—03在三苯胺中，氮原子带有部分正电荷，因此具有一定的吸电子作用；三个苯环与中心氮原子通过c—c键相连，苯环周围可以连接不同型态的支链，因而三苯胺是优秀的接链母核。对于诸多的三苯胺衍生物来讲，其在空间光贮存、光纤应用、荧光材料等方面表现出优越的应

3、用前景⋯。通过对三苯胺上苯环支链进行官能团修饰l2J，例如，卤代、烷基化、氧化、酰化等来制备三苯胺类衍生物，使其具备更突出的性能，尤其是制备一些光电子材料。在通过对三苯胺苯环支链进行修饰合成一系列衍生物的过程中，传统方法是以金属及其金属合金(常用铜)作为合成催化剂j，金属最高价氧化物对应的水化物做碱(常用碳酸盐)，并在酸性条件下加入硝基苯进行合成。此种方法所需的反应环境较为苛刻(200℃以上的高温、大量催化剂)，同时产率不是很高。通过实验发现，在反应中加入冠醚(一种相转移催化剂)时，反应的效率大大提高。在最常见的有机合成中，多用非均匀相进行有机合成，但这种反应的速度非常缓慢，产

4、量低，且反应不完全。大量的实验证明，如果事先在溶液中提前加入与水溶解性好的无机盐并用极性相对小的溶剂溶解有机物质，反应过程中再逐渐添加少量的季铵盐或季磷盐(通常在0．05mol以下)，反应则进行得很快。通常我们将这一类能提高相反应速度和催化反应进行的季铵盐或季磷盐，称为相转移催化剂，这种合成方法称为相转移催化法(PTC)-71。常用于相转移催化剂的有翁盐和大环聚醚j。在翁盐中，出于价格及来源的考虑，季铵盐使用最为普遍。在本实验中，我们选用苄基三乙基氯化铵为相转移催化剂，催化合成4，4一二甲酸三苯胺，得到了很好的催化效果。1实验方法1．1主要仪器及试剂DF一200型集热式恒温磁力

5、加热搅拌器(郑州朋来仪器有限公司)；DZTW型电子调温电热套(郑州博科仪器设备有限公司)；综合有机化学制备仪(63)(江苏省金坛市金坛晶玻实验仪器厂)。4，4一二甲基三苯胺(分析纯，萨思化学技术上海有限公司)；叔丁醇(化学纯，河南省天明化工有限公司)；高锰酸钾(化学纯，成都蜀光化工有限责任公司)，苄基三乙基氯化铵(分析纯，博研生物技术有限公司)1．2实验方法[收稿日期]2014—03一l8[作者简介]赵仑(1975一)，男，吉林长春人，长春师范大学化学学6~g,l教授，博士研究生，从事绿色有机合成研究。·82·称取4，4一二甲基三苯胺3g(0．011mo1)，相转移催化剂苄基三

6、乙基氯化铵0．5g，加入到三颈瓶中，再加入30ml叔丁醇和50ml水，通过滴加1％的氢氧化钠控制溶液PH在9～lO之间，连接回流装置。在90％加热回流反应，称取7g高锰酸钾(0．044mo1)，在5．5h内分批加入到反应瓶中。直到紫色基本褪去，冷却抽虑。用10ml水冲洗滤渣，收集滤液，并向其中滴加浓盐酸至PH为2～3，有大量白色沉淀物生成。抽虑，用少量水淋洗滤渣，烘干，称重。2结果与讨论2．1氧化剂用量对产率的影响称取4，4一二甲基三苯胺3g(0．01Imo1)，相转移催化剂苄基三乙基氯化铵0．5g，放入三颈瓶中，加入30ml叔丁醇，50ml水，向其中滴加1％的氢氧化钠溶液控制

7、PH值在9～10之间，连接回流装置。在90％加热回流反应，在5．5h内，分别加入4g、5g、6g、7g、8g氧化剂高锰酸钾。探讨氧化剂高锰酸钾用量对产品产率的影响。实验结果见表1。表1氧化剂用量对产率的影响氧化剂用量(g)456789产率(％)47．648．252．359．456．955．2由表1可知，当氧化剂使用的量在7g时产品产量最高；随着氧化剂用量的增加，产率逐渐降低，同时高锰酸钾过量会使溶液的深紫色不易褪去。因此说明氧化剂用量在7g时最为合适。2．2溶剂用量对产率的影响称取4，4一二