【技术实现步骤摘要】
本申请属于有机合成，更具体地，涉及一种芳香族化合物的硝化方法。
技术介绍
1、芳香化合物的硝化反应是一类重要的有机反应，在医药、农药、染料、香料、炸药等领域具有广泛的应用价值。传统的硝化反应方法是混酸法，即在浓硫酸的催化下，以浓硝酸作为硝化试剂进行硝化反应。这种传统的合成方法工艺成熟，成本低，但也存在副反应多、选择性低、对反应设备要求高、对环境污染严重等问题。因此，发展探索芳香族化合物的新型高效“绿色”的硝化反应具有非常重要的研究意义。
2、近年来人们已经开发出较多的新型的硝化方法(chemistryselect 2021,6,1337-1356)。(1)过渡金属催化如s.l.buchwald课题组报道的过渡金属pd催化的芳基卤化物和亚硝酸钠的交叉偶联合成硝基芳烃(j.am.chem.soc.2009,131,12898-12899)，焦宁课题组用叔丁基亚硝基(tbn)为硝化试剂，用pd催化芳烃的碳氢键的活化实现芳烃的硝化(acscatal.2015,5,1956-1963)。邹建平课题组报道的利用过渡金属cu催化的实现带有n-导向集团的特殊杂环芳烃的硝化(org.chem.front.2021,8,5821-5830)。过渡金属催化一般存在使用昂贵的过渡金属，或局限于具有导向基团的芳烃。(2)用硝酸盐做硝化试剂，需要当量以上的氧化剂或离子液体酸做共催化剂(chemsuschem 2021,14,5340-5358、chemistryselect 2021,6,1337-1356)如用九水合硝酸铁做硝化试剂，temp
3、以上方法通常催化剂成本较高、底物普适性不佳、污染或腐蚀性强，或需要额外的步骤合成硝化试剂等，在目前有的硝化体系基础上，发展探索建立新型绿色、经济的硝化合成方法仍然是具有非常重要的工业应用价值。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷，本申请目的在于提供一种芳香族化合物的硝化方法，旨在解决现有技术芳香族化合物硝化方法存在的底物局限性大、反应条件苛刻、原子经济性不高、对环境污染大等问题。
2、为实现上述目的，本申请提供了一种芳香族化合物的硝化方法，以芳香族化合物为原料，硝酸盐为硝化试剂，在含有六氟异丙醇的溶剂体系中发生硝化反应后，提纯分离得到芳香族硝基化合物；所述芳香族化合物为c6-c60的取代或不取代的芳环、c6-c60的取代或不取代的杂环芳环。
3、优选地，所述取代的芳环以及取代的杂环芳环，其均为单取代或多取代，其取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、氰基、酚羟基、醛基、羰基、羧基、磺酸基、氨基、乙酰氨基、c1-c10的烷基、c1-c10的烷氧基、c6-c30的芳氧基、c1-c10的含有羰基的烷基链、c6-c30的芳基羰基、c1-c10的酯基、c6～c30的芳基和c6～c30的杂环芳基。
4、进一步优选地，所述芳环选自苯、联苯、芴、萘、蒽、菲、芘、胡椒环(1,2-亚甲二氧基苯)和联萘骨架；所述杂环芳环选自呋喃、噻吩、吡啶和吲哚。
5、优选地，所述取代的杂环芳环选自带有拉电子基的呋喃、噻吩、吡啶和吲哚，其中所述拉电子基进一步优选为卤素、酯基、羰基、醛基、羧基、磺酸基、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基。
6、优选地，所述芳香族化合物为带有芳环的药物分子、带有芳环的氨基酸或带有芳环的糖苷，其中所述带芳环的药物分子选自布洛芬、阿达帕林、萘普生、萘丁美酮、雌酚酮、雌二醇、对乙酰氨基苯酚、白杨素、双氯芬酸、吡丙醚、氯贝特、非诺贝特、联苯双酯、吲哚美辛、熊果苷和罗非昔布；
7、所述带芳环的氨基酸选自酪氨酸和苯丙氨酸。
8、所述带芳环的糖苷选自熊果苷和乳糖苷。
9、优选地，所述硝酸盐为硝酸铁、硝酸铋、五水合硝酸铋、九水合硝酸铁、硝酸镓、硝酸镓水合物、硝酸铝、九水合硝酸铝、和硝酸铈铵中的一种或多种。
10、进一步优选地，所述硝酸盐为五水合硝酸铋、九水合硝酸铁、硝酸镓水合物。
11、总体而言，通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
12、(1)本申请提供了一种新型的绿色经济的芳香族化合物硝化的制备方法，可以实现硝酸铁、硝酸铋等硝酸盐作为硝化试剂在六氟异丙醇溶剂中对未活化芳香族化合物的直接硝化，以及多种药物分子的后期硝化修饰中。以简单芳烃为原料，六氟异丙醇为溶剂，便宜易得的硝酸盐为硝化试剂，在简单温和的条件下充分反应后除去反应溶剂，提纯分离得到硝化后的芳香族化合物。该制备方法具有反应效率高、反应条件温和，原料廉价易得，操作简单、安全、底物普适性广、产物容易分离以及反应的原子和步骤经济性较高等优点。
13、(2)本申请提供的一种使用廉价的含结晶水的硝酸铁、硝酸铋、硝酸镓等的硝酸盐作为芳香族化合物的硝化反应的硝化试剂，相比于传统方法中以硫酸作为催化剂、硝酸作为硝化试剂的硝化体系，其优点是不使用强酸体系、无需使用额外的催化剂、反应条件温和、反应速度快、反应操作简单、安全。另外这些无机盐的价格都很低廉，容易获得，化学性质稳定，容易保存。使用硝酸铁、硝酸铋等硝酸盐作为硝化试剂在硝化反应完毕后用硝酸简单处理即可再作为硝化剂回收利用，不产生废弃物，唯一副产物是水，是一个“绿色”反应体系。
14、(3)本申请提供的芳香族化合物的硝化反应利用溶剂六氟异丙醇增强金属硝酸盐的固有硝化能力的特点，提供操作简单且普遍适用的c-h硝化。在反应结束后溶剂六氟异丙醇可以通过简单的蒸馏回收溶剂，回收的溶剂可以重复多次用于芳香族化合物的硝化反应。
15、(4)本申请提供的芳香族化合物的硝化制备方法中的芳香族化合物普适性广，可以是苯、甲苯、胡椒环(1,2-亚甲二氧基苯)、多取代烷基苯本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种芳香族化合物的硝化方法，其特征在于，以芳香族化合物为原料，硝酸盐为硝化试剂，在含有六氟异丙醇的溶剂体系中发生硝化反应，提纯分离得到芳香族硝基化合物；所述芳香族化合物为C6-C60的取代或不取代的芳环、C4-C60的取代或不取代的杂环芳环。
2.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳香族化合物为取代的芳环或取代的杂环芳环，其均为单取代或多取代，其取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、氰基、酚羟基、醛基、羰基、羧基、磺酸基、氨基、乙酰氨基、C1-C10的烷基、C1-C10的烷氧基、C6-C30的芳氧基、C1-C10的含有羰基的烷基链、C6-C30的芳基羰基、C1-C10的酯基、C6～C30的芳基和C4～C30的杂环芳基。
3.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳环选自苯、联苯、芴、萘、蒽、菲、芘、胡椒环(1,2-亚甲二氧基苯)和联萘骨架；
4.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述取代的杂环芳环选自带有拉电子基的呋喃、噻吩、吡啶和吲哚，其中所述拉电子基优选为卤素、酯基、羰基、醛基、羧基、磺酸基、三
5.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳香族化合物为带有芳环的药物分子、带有芳环的氨基酸或带有芳环的糖苷衍生物，其中
6.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述硝酸盐为硝酸铁、硝酸铋、五水合硝酸铋、九水合硝酸铁、硝酸镓、硝酸镓水合物、硝酸铝、九水合硝酸铝、和硝酸铈铵中的一种或多种。
7.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述硝化反应的溶剂为六氟异丙醇；或
8.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳香族化合物与硝酸盐的加料摩尔比为1：(0.33-1)。
9.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳香族化合物在反应体系中的浓度为0.25-0.5M。
10.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述反应其反应温度为0℃-120℃，优选为25℃-60℃；反应时间为1-36h。
...【技术特征摘要】
1.一种芳香族化合物的硝化方法，其特征在于，以芳香族化合物为原料，硝酸盐为硝化试剂，在含有六氟异丙醇的溶剂体系中发生硝化反应，提纯分离得到芳香族硝基化合物；所述芳香族化合物为c6-c60的取代或不取代的芳环、c4-c60的取代或不取代的杂环芳环。
2.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳香族化合物为取代的芳环或取代的杂环芳环，其均为单取代或多取代，其取代基各自独立地选自氢、卤素、三氟甲基、三氟甲氧基、硝基、氰基、酚羟基、醛基、羰基、羧基、磺酸基、氨基、乙酰氨基、c1-c10的烷基、c1-c10的烷氧基、c6-c30的芳氧基、c1-c10的含有羰基的烷基链、c6-c30的芳基羰基、c1-c10的酯基、c6～c30的芳基和c4～c30的杂环芳基。
3.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述芳环选自苯、联苯、芴、萘、蒽、菲、芘、胡椒环(1,2-亚甲二氧基苯)和联萘骨架；
4.如权利要求1所述的硝化方法，其特征在于，所述取代的杂环芳环选自带有拉电子...
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