邻氨基二苯胺的合成及其应用

2022/9/30 14:06:57

基本描述

邻氨基二苯胺的CAS号是534-85-0,分子式是C12H12N2,分子量是184.24。熔点是77-80°C(lit.),沸点是108°C/0.4mmHg,密度是1.1160(roughestimate),折射率是1.6266(estimate),以及酸度系数(pKa)4.45±0.10(Predicted)。

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图1 邻氨基二苯胺的结构式。

合成

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图2 邻氨基二苯胺的合成路线[1-2]。

步骤1:将N-(2-硝基苯基)苯胺(8):2化合物K2CO3(8.29克,60毫摩尔)加入到DMF(10毫升)中的1-氟-2-硝基苯(2.82克,20毫摩尔)和苯胺(1.86克,20毫摩尔)的混合物中。将反应混合物回流搅拌16小时。反应后,加入水以猝灭反应,并用乙酸乙酯萃取混合物。用无水MgSO4干燥乙酸乙酯层。除去溶剂后,通过硅胶柱色谱纯化残留物,并用己烷/乙酸乙酯(20:1-10:1,v/v)洗脱。淡黄色粉末,收率3.00g,70%。1H NMR(400MHz,CDCl3):δ6.71-6.75(m,1H,Ar),7.19(d,J=8.8Hz,2H,Ar)7.24(d,J=8.8 Hz,2h2,Ar)、7.30-7.35(m,1 h,Ar);7.38(t,J=7.6Hz,2h3,Ar)。13C核磁共振(100MHz,CDCl3):δ115.9、117.3、124.1、125.5、126.4、129.6、135.5、138.5、142.8。

步骤2:将8(2.09g,9.76mmol)和锌粉(12.76g,195.1mmol)的混合物悬浮在乙醇、乙酸和水(EtOH:AcOH:H2O=4:1:1,v/v,180ml)的混合物中。将悬浮液回流12小时。反应混合物在仍然热的情况下过滤,倒入水中,然后用乙酸乙酯萃取。合并有机层并用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂,通过硅胶柱层析纯化粗产物,使用乙酸乙酯∶己烷=1:15-1:8-1:4(v/v)作为洗脱剂。淡黄色粉末邻氨基二苯胺,产率800mg,44%。1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ3.81(s,2H,NH2),5.31(s,1H,NH),6.81-6.91(m,4H,Ar),6.94-6.99(m,1H和Ar),7.15(t,J=7.6 Hz,1H、Ar)7.22。13C核磁共振(100MHz,CDCl3):δ114.9、115.9、118.8、118.9、124.7、125.4、128.2、129.0、141.8、145.2。合成路线如图2所示。

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图3 邻氨基二苯胺的合成路线[3-4]。

方法一:将8(2.09g,9.76mmol)和锌粉(12.76g,195.1mmol)的混合物悬浮在乙醇、乙酸和水(EtOH:AcOH:H2O=4:1:1,v/v,180ml)的混合物中。将悬浮液回流12小时。反应混合物在仍然热的情况下过滤,倒入水中,然后用乙酸乙酯萃取。合并有机层并用无水硫酸钠干燥。然后除去溶剂,通过硅胶柱层析纯化粗产物,使用乙酸乙酯∶己烷=1:15-1:8-1:4(v/v)作为洗脱剂。淡黄色粉末邻氨基二苯胺,产率800mg,44%。1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ3.81(s,2H,NH2),5.31(s,1H,NH),6.81-6.91(m,4H,Ar),6.94-6.99(m,1H和Ar),7.15(t,J=7.6 Hz,1H、Ar)7.22。13C核磁共振(100MHz,CDCl3):δ114.9、115.9、118.8、118.9、124.7、125.4、128.2、129.0、141.8、145.2。合成路线如图3所示。

方法二:将硝基化合物(0.5 mmol)和凡士林(0.75 mmol)在H2O(4 mL)中的混合物在120°C下搅拌24小时。对于所有底物,时间未单独优化。反应完成后,如TLC监测,将反应混合物冷却至环境温度并用乙酸乙酯萃取。使用旋转蒸发器在减压下干燥乙酸乙酯层。粗品经硅胶色谱分离。所需产品。3-氨基苯乙酮(2a,CAS号99-03-6)。2a,并通过柱色谱法(正己烷∶乙酸乙酯(17∶3))纯化。2-氨基二苯胺(2k)。7c 2k,并通过柱色谱法(正己烷∶乙酸乙酯(19∶1))纯化。棕色固体邻氨基二苯胺。收率为85.5mg,93%。67°C下的Mp 66;1H NMR(600MHz,CDCl3):δ7.21(t,2H),7.13(d,J=7.6Hz,1H),7.02(t,1H)、6.83和6.80(m,2H)、6.77和6.74(m,3H),5.19(s,2H);13C NMR(150 MHz,CDCl3):δ145.3、141.8、129.3、128.6、125.7、124.8、119.3、119.2、116.2、115.2。HRMS(ESI-TOF)m/z:[m+H]+C12H13N2的calcd 185.1079;发现185.1068。合成路线如图3所示。

应用

邻氨基二苯胺用于制取偶氮染料和其它染料,也用作硝酸纤维素的稳定剂[5-6]。邻氨基二苯胺还可以用作自由基的阻聚剂和缓聚剂。也用于生产橡胶的促进剂、防老剂、塑料稳定剂和兽药硫化二苯胺等[7]。邻氨基二苯胺还可用作硝化棉及无烟炸药的安全剂等。此外,其还可以用作分析试剂,如作显色剂、氧化还原指示剂、液体干燥剂。还用于有机合成[8-10]。

参考文献

[1] R.L. Adkins, B.L. Neal, A.S. Frazee, Polymer polyol compositions and their use in the production of flexible polyurethane foams, Covestro LLC, USA . 2021, p. 36pp.

[2] R.L. Adkins, B.L. Neal, A.S. Frazee, Polymer polyol compositions and their use in the production of flexible polyurethane foams, Covestro LLC, USA . 2021, p. 33pp.

[3] R.L. Adkins, B.L. Neal, A.R. Loveday, A.S. Frazee, Amino diphenylamine-started polyether polyols, methods for their production, and flexible polyurethane foams produced using such polyols, Covestro LLC, USA . 2021, p. 41pp.

[4] Y. Chen, Q. Wu, Q. Liu, Preparation of RT base (4-aminodiphenylamine) by reflux condensation, Sinopec Nanjing Chemical Research Institute Co., Ltd., Peop. Rep. China; China Petroleum & Chemical Corp.; SINOPEC Nanjing Chemical Industry Co., Ltd. . 2021, p. 6pp.

[5] A. Huckaba, A.A. Sutando, M.K. Nazeeruddin, W.L. Queen, D.T. Sun, Perovskite solar cell with an adsorbent for adsorbing toxic materials, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL EPFL-TTO, Switz. . 2021, p. 30pp.; Chemical Indexing Equivalent to 175:175199 (WO).

[6] A. Huckaba, A.A. Sutanto, M.K. Nazeeruddin, W.L. Queen, D.T. Sun, Perovskite solar cell with an adsorbent for adsorbing toxic materials, Ecole Polytechnique Federale de Lausanne EPFL , Switz. . 2021, p. 45pp.; Chemical Indexing Equivalent to 175:175143 (EP).

[7] H. Kaur, K. Sheoran, S.S. Siwal, R.V. Saini, A.K. Saini, W.F. Alsanie, V.K. Thakur, Role of Silver Nanoparticle-Doped 2-Aminodiphenylamine Polymeric Material in the Detection of Dopamine (DA) with Uric Acid Interference, Materials 15(4) (2022) 1308.

[8] J.E. Kim, H.J. Kwak, D.E. Lee, Separation method of ortho-diamine compound, Kumho Petrochemical Co., Ltd., S. Korea . 2020, p. 10pp.

[9] E. Sato, Curing agent for epoxy resin, Ajinomoto Co., Inc., Japan . 2022, p. 55pp.

[10] L.-L. Wen, C.-X. Zang, Y. Gao, G.-F. Li, G.-G. Shan, X.-L. Wang, K.-Z. Shao, W.-F. Xie, Z.-M. Su, Rational Design of Ir(III) Phosphors to Strategically Manage Charge Recombination for High-Performance White Organic Light-Emitting Diodes, Inorg. Chem. 61(8) (2022) 3736-3745.

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