一种三偶氮化合物的制备方法技术

本发明专利技术提供一种三偶氮化合物的制备方法。本发明专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法，包括：将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液；向胺盐溶液中加入亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液；将1，3，5‑三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液；将重氮盐溶液加入到酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液。本发明专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法，生产效率和产率高，且生产成本低。

【技术实现步骤摘要】
一种三偶氮化合物的制备方法
本专利技术涉及有机合成技术，尤其涉及一种三偶氮化合物的制备方法。
技术介绍
偶氮化合物是指偶氮基-N＝N-与两个烃基(可以是脂肪族烃基，也可以是苯基等芳烃基)相连接而生成的化合物，通式R-N＝N-R’。1859年J.P.格里斯发现了第一个重氮化合物并制备了第一个偶氮染料(Azobenzene)。其中，按分子中所含偶氮基数目可分为单偶氮、三偶氮、三偶氮和多偶氮染料。偶氮染料是品种最多，应用最广泛的一类合成染料，可用于纤维、纸张、皮革、肥皂、家具木材的染色，塑料、橡胶、彩色照相材料、墨水和食品的着色。偶氮化合物还可以用于以下领域：药物试剂、酸碱指示剂、聚合反应的引发剂、光化学分子开关、离子隧道、生物体系、分子动力器、光栅、动力转子。自19世纪发现偶氮化合物以来，研究工作者专利技术了很多种合成偶氮化合物的方法：(i)重氮化合物的耦合反应；(ii)Mills反应；(iii)苯胺的氧化反应；(iv)硝基苯的还原反应；(v)单取代芳肼脱氢反应，等等。以上合成方法若仅进行一步反应，那么得到的产物为单偶氮化合物，想要合成三偶氮化合物，则需要采用以上合成方法进行三步反应，比如以单苯胺类化合物为原料，先通过Mills反应得到单偶氮化合物，得到的单偶氮化合物再进行一次Mills反应，得到三偶氮化合物，三偶氮化合物再进行一次Mills反应，才能得到三偶氮化合物。上述三偶氮化合物的制备方法，生产效率和产率都较低。
技术实现思路
本专利技术提供一种三偶氮化合物的制备方法，以克服现有技术中三偶氮化合物的制备方法，生产效率和产率都较低的技术问题。本专利技术提供一种三偶氮化合物的制备方法，包括以下步骤：a、将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液；单苯胺类化合物的胺基的邻位没有取代基；b、向胺盐溶液中加入亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液；c、将1，3，5-三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液；d、将所述重氮盐溶液加入到酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液；其中，单苯胺类化合物的摩尔百分比为0.5％～4％、1，3，5-三羟基苯酚的摩尔百分比为0.5％～1.5％、强酸的摩尔百分比为2％～5％、强碱的摩尔百分比为2％～5％、亚硝酸钠的摩尔百分比为0.5％～4％，水的摩尔百分比为80.5％～94.5％；强酸水溶液的质量浓度为5～10％，强碱水溶液的质量浓度为5～10％。具体地，本专利技术中的各原料化合物的摩尔百分比＝原料化合物的摩尔数/所有原料化合物的摩尔数总和。单苯胺类化合物、1，3，5-三羟基苯酚、强酸、强碱、亚硝酸钠、水均为原料化合物。上述各原料化合物成本低廉、易得到，使得本专利技术的三偶氮化合物的制备方法的成本低廉。本专利技术得到的包括三偶氮化合物的溶液为棕橘色泥浆状；其中，可通过薄片色谱(ThinLayerChromatography，简称：TLC)检测重氮盐溶液和酚盐溶液之间的反应是否完全。当反应液的点在TLC板上跑板之后，在紫外灯下，看不到单苯胺类化合物和/或1，3，5-三羟基苯酚对应的点(酚类化合物)的时候，说明重氮盐溶液和酚盐溶液之间的反应完全。本专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法的原理为：1，3，5-三羟基苯酚溶解在强碱水溶液中后，会得到苯酚负离子，苯酚负离子使1，3，5-三羟基苯酚的羟基的邻位的活性增强，也就是1，3，5-三羟基苯酚的三个羟基邻位的活性均增强，又由于羟基的位置效应较小，三个羟基邻位均可发生取代反应，即1，3，5-三羟基苯酚的三个羟基邻位的H可被重氮取代基取代，从而得到了三偶氮化合物。本专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法，通过向胺盐溶液中加入亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液，再将重氮盐溶液加入到酚盐溶液中，即可得到包括三偶氮化合物的溶液，其中，胺盐溶液为单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中得到的，酚盐溶液为将1，3，5-三羟基苯酚溶于强碱水溶液中得到的。也就是说，本专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法仅需重氮盐和到酚盐之间的一步反应就可得到三偶氮化合物。因此，本专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法简单，生产效率高。研究发现，采用本专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法，三偶氮化合物的产率可达到30％～90％，产率根据单苯胺类化合物和反应条件的不同而不同。因此，本专利技术提供的三偶氮化合物的制备方法，三偶氮化合物产率高。本专利技术所使用的单苯胺类化合物的通式可如下：其中，R1为供电子基团或吸电子基团或H；例如：R1可选自H、OMe、OCH2CH2OH、O(CH2)5CH3，COOC(CH3)3、OCH＝CH2。当然，单苯胺类化合物的非胺基取代基还可以在胺基的间位，单苯胺类化合物还可以在胺基的间位和对位各有一个非胺基取代基，优选为非胺基取代基在胺基的对位。相应的，当非胺基取代基在胺基的对位时，本专利技术所得到的三偶氮化合物的通式如下：相应地，本专利技术生成三偶氮化合物的化学方程如下：本专利技术中所使用的强酸为如下中的任一：盐酸、硫酸；强碱为如下中的任一：氢氧化钠、氢氧化钾。根据本专利技术的方法，将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液，包括：在第一预设温度范围内，将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液。其中，第一预设温度范围可为：-2～2℃，可选地，第一预设温度范围可为0℃～0℃。根据本专利技术的方法，将1，3，5-三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液，包括：在第二预设温度范围内，将1，3，5-三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液。其中，第二预设温度范围可为：-2～2℃，可选地，第二预设温度范围可为0℃～0℃。根据本专利技术的方法，向胺盐溶液中加入亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液，包括：以第一预设滴加速度，向胺盐溶液中滴加亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液。其中，第一预设滴加速度可为：10～20滴/s，第一预设滴加速度需要使得当前的反应温度维持在5℃以下，防止温度过高时副产物产生过多造成的产率较低。根据本专利技术的方法，将重氮盐溶液加至酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液，包括：以第二预设滴加速度，将重氮盐溶液滴加至酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液。其中，第二预设滴加速度为：3～5滴/s，第二预设滴加速度需要使得当前的反应温度维持在3℃以下，防止温度过高时副产物产生过多造成的产率较低。为了得到固体的三偶氮化合物，在将重氮盐溶液加入到酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液之后，本专利技术的方法还包括：向包括三偶氮化合物的溶液中加入沉淀剂，得到固体三偶氮化合物。其中，沉淀剂可为盐酸水溶液，盐酸水溶液的pH可为3～4。在向包括三偶氮化合物的溶液加入稀释的HCl溶液后，可见橘红色的固体逐渐沉析出来，橘红色的固体即为固体三偶氮化合物。为了去除固体三偶氮化合物表面残留的其它物质，在向包括三偶氮化合物的溶液中加入沉淀剂，得到固体三偶氮化合物之后，本专利技术的方法还包括：将固体三偶氮化合物进行预设次数的水洗，得到水洗后的三偶氮化合物。其中，预设次数可为6～10次。为了得到高纯度的三偶氮化合物，在将固体三偶氮化合物进行预设次数的水洗，得到水洗后的三偶氮化合物之后，本专利技术的方法还包括：将水洗后的三偶氮化合物通过硅胶柱，得到纯化后的三偶氮化合物。由于本专利技术采用的原料种类少，因此本专利技术的三偶氮化合物的制备方法对应的提纯三偶氮化合物的方法简单，易于实现，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三偶氮化合物的制备方法，其特征在于，将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液，所述单苯胺类化合物的胺基的邻位没有取代基；向所述胺盐溶液中加入亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液；将1，3，5‑三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液；将所述重氮盐溶液加入到酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液；其中，所述苯胺类化合物的摩尔百分比为0.5％～4％、1，3，5‑三羟基苯酚的摩尔百分比为0.5％～1.5％、强酸的摩尔百分比为2％～5％、强碱的摩尔百分比为2％～5％、亚硝酸钠的摩尔百分比为0.5％～4％，水的摩尔百分比为80.5％～94.5％；所述强酸水溶液的质量浓度为5～10％，所述强碱水溶液的质量浓度为5～10％。

【技术特征摘要】
1.一种三偶氮化合物的制备方法，其特征在于，将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液，所述单苯胺类化合物的胺基的邻位没有取代基；向所述胺盐溶液中加入亚硝酸钠的水溶液，得到重氮盐溶液；将1，3，5-三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液；将所述重氮盐溶液加入到酚盐溶液中，得到包括三偶氮化合物的溶液；其中，所述苯胺类化合物的摩尔百分比为0.5％～4％、1，3，5-三羟基苯酚的摩尔百分比为0.5％～1.5％、强酸的摩尔百分比为2％～5％、强碱的摩尔百分比为2％～5％、亚硝酸钠的摩尔百分比为0.5％～4％，水的摩尔百分比为80.5％～94.5％；所述强酸水溶液的质量浓度为5～10％，所述强碱水溶液的质量浓度为5～10％。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述单苯胺类化合物的通式如下：R1为供电子基团或吸电子基团或H；所述三偶氮化合物的通式如下：3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液，包括：在第一预设温度范围内，将单苯胺类化合物溶于强酸水溶液中，得到胺盐溶液。4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述将1，3，5-三羟基苯酚溶于强碱水溶液中，得到酚盐溶液，包括：在第二预设温度范...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖慧，
申请(专利权)人：肖慧，
类型：发明
国别省市：四川,51