一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法技术

本发明专利技术公开一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法。本发明专利技术采用雷尼镍做催化剂，以水合肼作为还原剂，以乙醇或者甲醇作为溶剂，在60‑70℃的反应温度下进行反应，能够很迅速的完成整个脂肪族硝基化合物还原成脂肪族氨基化合物的反应，反应时间不超过2小时。反应迅速，无须加压或者密封，无须惰性气体保护，产率高，适合大量生产。

A quick method of reducing nitro group in aliphatic nitro compounds to amino group

【技术实现步骤摘要】
一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法
本专利技术涉及有机合成
，尤其涉及一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法。
技术介绍
硝基化合物还原成氨基化合物是有机合成中的重要反应，在各种有机合成中间体，医药，材料，化工中有重要的应用。芳硝基化合物价格低廉且易得，通常使用相应的芳硝基化合物为底物通过简单的转化便可合成相应的芳胺。迄今为止文献中已经报道了多种芳硝基化合物直接还原为芳胺的方法，如催化加氢法、金属还原法、硫化碱还原法、电化学还原法、催化氢转移法、葡萄糖还原法、光化学还原法以及酶还原法，其中金属还原法简单，成本低，应用最为广泛。芳香族硝基化合物的还原相对简单，研究也比较多，方法比较成熟。但是脂肪族的硝基还原成氨基要比芳香族硝基的还原困难的多，目前普遍采用的方法是在304～405kPa的氢气氛围下，以雷尼镍或者Pd/C作催化剂，乙醇作溶剂，常温下搅拌24h。此方法存在一些很明显的缺点：一是要用到压力反应釜，没有压力反应釜的情况下该反应无法进行，对实验室装备要求苛刻；二是用到易燃易爆的氢气，气态氢气难以控制和操作，容易泄露，容易腐蚀金属形成氢脆；三是反应时间长，一般长达24小时，需搅拌过夜；四是一般脂肪族硝基化合物在常温乙醇中的溶解度很有限，因此每次投料不能太多，限制了该反应的大规模生产。如果加热反应，则氢气在乙醇中的溶解度锐减，反应变慢，况且加热也要考虑压力釜的压力承受能力，若果室温反应，由于脂肪族硝基化合物在常温乙醇中的溶解度很有限，无法大规模生产。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
鉴于上述现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，旨在解决现有方法存在的采用到易燃易爆的氢气和反应时间长的问题。本专利技术的技术方案如下：一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，其中，在含有催化剂和还原剂的溶剂中加入脂肪族硝基化合物，在60-70℃下进行反应；其中，所述催化剂为雷尼镍，所述还原剂为水合肼、羟氨、硼氢化钠或氢化铝锂，所述溶剂为有较强稳定性的极性溶剂。进一步地，所述极性溶剂为乙醇、甲醇、四氢呋喃、乙腈或丙酮。进一步地，所述还原剂为水合肼，所述溶剂为乙醇或者甲醇。更进一步地，所述催化剂的用量为10mol％，即每摩尔反应物(脂肪族硝基化合物)所用催化剂量为5.8g。更进一步地，所述还原剂的用量为150-200mol％，即每摩尔反应物所用还原剂量为1.5-2.0mol。更进一步地，所述反应的时间为30分钟-2小时，具体根据还原剂用量而定，还原剂滴定完成，反应基本结束。有益效果：本专利技术采用雷尼镍做催化剂，以水合肼、羟氨、硼氢化钠或氢化铝锂作为还原剂，在水溶性溶剂中，在60-70℃的反应温度下，能够很迅速的完成整个脂肪族硝基化合物还原成脂肪族氨基化合物的反应，反应时间不超过2小时。反应迅速，无须加压或者密封，无须惰性气体保护，产率高，适合大量生产。具体实施方式本专利技术提供一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本实施例中，所述脂肪族硝基化合物是指与硝基相连的碳原子是脂肪族碳原子，与其他碳原子通过C-C或者C-H单键相连，并非通过大π共轭键相连，其他结构则不限。例如，所述脂肪族硝基化合物可以为硝基叔丁烷、卞硝或硝基乙苯。本专利技术实施例提供一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，其中，在含有催化剂和还原剂的溶剂中加入脂肪族硝基化合物，在60-70℃下进行反应；其中，所述催化剂为雷尼镍，所述还原剂为水合肼、羟氨、硼氢化钠或氢化铝锂，所述溶剂为水溶性溶剂。本实施例采用雷尼镍做催化剂，以水合肼、羟氨、硼氢化钠或氢化铝锂作为还原剂，在水溶性溶剂中，在60-70℃的反应温度下，能够很迅速的完成整个脂肪族硝基化合物还原成脂肪族氨基化合物的反应，反应时间不超过2小时。反应迅速，无须加压或者密封，无须惰性气体保护，产率高，适合大量生产。在一种实施方式中，所述水溶性溶剂可以为乙醇、甲醇、四氢呋喃、乙腈、丙醇或丙酮等不限于此。在一种具体的实施方式中，所述还原剂为水合肼，所述溶剂为乙醇或者甲醇。也就是说，本实施例采用雷尼镍做催化剂，以水合肼作为还原剂，以乙醇或者甲醇作为溶剂，在60-70℃的反应温度下进行反应，具体反应式如下式所示。本实施例在上述条件下，能够很迅速的完成整个脂肪族硝基化合物还原成脂肪族氨基化合物的反应，反应时间不超过2小时。反应迅速，无须加压或者密封，无须惰性气体保护，产率高，适合大量生产。进一步地，所述催化剂的用量为10mol％，即每摩尔反应物所用催化剂量为5.8g。所述还原剂的用量为150-200mol％，即每摩尔反应物所用还原剂量为1.5-2.0mol。所述反应的时间为30分钟-2小时，具体根据还原剂用量而定，还原剂滴定完成，反应基本结束。与现有技术相比，本实施例具有以下优势：1、催化剂不同，现有还原脂肪族硝基化合物需要用到昂贵的金属钯，活化后负载在活性炭上，价格昂贵，制备比较复杂，本实施例采用雷尼镍做催化剂，价格低廉，制备比较容易，并且可以反复使用；2、还原剂不同，现有还原脂肪族硝基化合物一般用氢气做还原剂，氢气易燃易爆，对金属有腐蚀作用(氢脆)，而且氢气在有机溶剂(乙醇或者甲醇)中的溶解度极小，导致反应进行很慢，通常需要24小时，本实施例采用水合肼做还原剂，易于保存，没有易燃易爆等危险特性，操作极为方便；3、反应容器不同，现有还原脂肪族硝基化合物用氢气做还原剂，一般采用高压反应容器(压力反应釜)，以增加氢气在有机溶剂中的溶解度，但是高压反应釜价格昂贵，操作复杂，有一定的危险性。本实施例的反应只需要在三口烧瓶中进行，常压反应，反应容器易得，无须惰性气体保护。4、反应时间不同，现有还原脂肪族硝基化合物采用Pd/C作催化剂，氢气作还原剂，一般要求反应时间超过24h，需要过夜反应，而目前的实验要求过夜反应必须有人看守，无疑增加了劳动量。而本实施例的反应时间基本上可以控制在2小时之内，水合肼滴定完毕，反应即可结束。大大缩短了反应时间。下面通过具体的实施例对本专利技术作详细说明。实施例1：Behera胺1B的合成向装有回流冷凝管，恒压滴液漏斗的250mL三口烧瓶中加入4-硝基-4-(2-叔丁氧羰基-乙基)-1,7-庚二酸二叔丁酯(1A)(8.6g)，T-1型雷尼镍(3.0g)，甲醇(150mL)，加热至微沸。水合肼(85％，7.6g)溶于甲醇(30mL)中并缓慢滴加到上述混合物中，剧烈沸腾并有起泡冒出。滴加完毕后保温反应30分钟，冷却，用硅胶过滤。收集滤液减压除去溶剂得到的粗产物柱层析提纯[V(石油醚)∶V(乙酸乙酯)＝2∶1加微量氢氧化铵]，得到白色固体，产率81％。m.p本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，其特征在于，在含有催化剂和还原剂的溶剂中加入脂肪族硝基化合物，在60-70℃下进行反应；其中，所述催化剂为雷尼镍，所述还原剂为水合肼、羟氨、硼氢化钠或氢化铝锂，所述溶剂为水溶性溶剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，其特征在于，在含有催化剂和还原剂的溶剂中加入脂肪族硝基化合物，在60-70℃下进行反应；其中，所述催化剂为雷尼镍，所述还原剂为水合肼、羟氨、硼氢化钠或氢化铝锂，所述溶剂为水溶性溶剂。


2.根据权利要求1所述的将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷方法，其特征在于，所述水溶性溶剂为乙醇、甲醇、四氢呋喃、乙腈、丙醇或丙酮。


3.根据权利要求1所述的将脂肪族硝基化合物中的硝基还原成氨基的快捷...

【专利技术属性】
技术研发人员：沈威，何卫，万方亮，夏孝杰，
申请(专利权)人：深圳市燃气集团股份有限公司，深圳市深燃燃气技术研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44