2,4,6-三甲基苯磺酰肼的合成与应用

2025/6/18 10:57:22 作者:风华

概述

2,4,6-三甲基苯磺酰肼又名2-均三甲苯磺酰肼、异亚丙基丙酮磺酰肼,英文名称2,4,6-Trimethylbenzenesulfonyl hydrazide,分子式为C9H14N2O2S,分子量为214.28。常温常压下,2,4,6-三甲基苯磺酰肼的稳定性较高,常表现为白色至类白色粉末,温度达112 °C会发生分解,可溶于氯仿。甲醇等有机溶剂。

2,4,6-三甲基苯磺酰肼.jpg

合成工艺

2,4,6-三甲基苯磺酰肼是以苯磺酰肼为核心的磺酰肼类试剂,合成的关键在于苯磺酰肼的高效合成。首先,以苯为原料合成苯磺酰氯。在氯磺化反应中引入了四氯化碳溶剂,反应后期加入氯化钠,可将苯磺酰氯的收率由80.15%提高到87.50%。然后苯磺酰氯与水合肼反应生成苯磺酰肼,产品收率达91.47%。该工艺原料利用率高,废弃物排放量小[1]。在完成该中间体的合成后,通过合适反应引入甲基官能团即可实现目标物质的制备。

应用

2,4,6-三甲基苯磺酰肼作为磺酰肼类试剂,常用作有机合成中间体,如合成3-卤代-5-三氟甲基吡唑并[1,5a]吡啶。具体地,以4-三氟甲基吡啶为原料与2,4,6-三甲基苯磺酰肼反应成盐,再与丙炔酸乙酯反应得到中间体1,中间体在酸作用下水解得到中间体2,中间体2与NXS反应即可得到3-卤代-5-三氟甲基吡唑并[1,5a]吡啶。在该合成过程中,NXS中的X可以为Cl、Br、I中的任意一种。本发明反应步骤少,操作简单,原料便宜易得[2]。此外,以苯磺酰肼类化合物为原料与2-苯乙炔基苯乙酮类化合物、催化剂以及电解质等为原料可以通过一锅两步法电氧化环合制备哒嗪类化合物。与传统技术比,该发明方法无需使用金属催化剂,有毒试剂,以及氧化剂等,而是使用电催化氧化,更加绿色环保,符合绿色化学合成的发展方向,反应条件温和,后处理简单[3]。

将应用研究的范围扩大至苯磺酰肼,以苯甲醛类衍生物,苯磺酰肼和苯胺类重氮盐为原料反应得到四唑,四唑再与烯烃类化合物光照开环可以得到一类聚集诱导发光型荧光材料。该类荧光材料具有聚集诱导发光特性,一方面其可以特异性的标记活细胞中的脂滴,而且可实现标记过程的快速染色以及免洗,是一类优异的脂滴成像染料;另一方面该荧光材料中基团含氮原子时可实现对酸碱的响应,使其具有更广阔的应用前景[4]。以此研究为模板,可针对2,4,6-三甲基苯磺酰肼开展相应的材料合成研究。

参考文献

[1]苏砚溪,杨纪清,郝艳霞.苯磺酰肼的合成工艺改进研究[J].河北化工, 2002(2):2.DOI:CNKI:SUN:HHGZ.0.2002-02-012.

[2]梁永宏,曾兆森,严文广.一种3-卤代-5-三氟甲基-吡唑并[1,5-a]吡啶的合成方法:CN202110001691.7[P].

[3]季栋,蔡晨,赵云,等.一种一锅两步法电氧化环合制备哒嗪类化合物的方法:CN202111414868.2[P].

[4]李楠,赵娜,李艳.一类聚集诱导发光型荧光材料及其制备方法和应用.CN201811533957.7.

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