本发明专利技术公开了一种选择性合成芳烃类硝基化合物的方法，以乙腈为溶剂，将芳烃类化合物与氧化剂硝酸铈铵按不同摩尔比反应，得到一硝基或二硝基取代的芳烃类化合物，所述的芳烃类化合物是乙酰苯胺、卤代乙酰苯胺、C1～C4烷基取代乙酰苯胺、C1～C3烷氧基取代乙酰苯胺、C1～C3二烷氧基取代苯乙酮中的任意一种。该方法无需催化剂，操作简单，反应原料廉价易得，同时克服了传统方法严重污染环境的缺点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于芳烃类硝基化合物的合成
，具体涉及一种无催化剂条件下，选择性合成芳烃类硝基化合物的方法。
技术介绍
芳烃类硝基化合物是一种非常重要的有机化工原料，广泛应用于农药、医药、染料以及含能材料等领域。传统合成芳烃类硝基化合物的方法是用浓硝酸和浓硫酸的混合酸处理芳烃，但该合成过程会造成严重的环境污染及资源浪费，且该反应体系对设备具有很强的腐蚀性，尤其是产生大量的废酸废水，严重污染环境，且治理成本高。为解决这方面问题，化学工作者进行了大量的研究工作，研究了一些新的硝化剂如:氮氧化物、碱金属硝酸盐和硫酸、有机硝化剂以及一些昂贵的硝化试剂，但其中多数方法都具有一些缺点，如选择性差、过硝化、官能团耐受性差、副作用多等问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服传统芳烃类硝基化合物合成方法存在的环境污染严重、成本高的缺点，提供一种环境污染小、简单廉价的选择性合成芳烃类硝基化合物的方法。解决上述技术问题所采用的技术方案是:以乙腈为溶剂，将芳烃类化合物与硝酸铈铵按摩尔比为1:1~5混合均匀，搅拌，60~100°C反应12~72小时，自然冷却至室温，产物经萃取、干燥、蒸除溶剂、湿法过柱，得到芳烃类硝基化合物。上述的芳烃类化合物是乙酰苯胺、卤代乙酰苯胺X1~C4烷基取代乙酰苯胺、C1~C3烷氧基取代乙酰苯胺、C1~C3 二烷氧基 取代苯乙酮中的任意一种。上述的芳烃类化合物与硝酸铈铵的摩尔比为1:1~2时，60~100°C反应12~72小时，主要产物是邻硝基芳烃类化合物和对硝基芳烃类化合物，优选70~80°C反应12~72小时，其最佳反应条件是:将芳烃类化合物与硝酸铈铵按摩尔比为1:1，80°C反应48小时。上述的芳烃类化合物与硝酸铈铵的摩尔比为1:4~5时，60~100°C反应12~72小时，主要产物是2，4- 二硝基芳烃类化合物和2，6- 二硝基芳烃类化合物，优选70~80°C反应12~48小时，其最佳反应条件是:将芳烃类化合物与硝酸铈铵按摩尔比为1:5，80°C反应24小时。本专利技术以芳烃类化合物为原料，与氧化剂硝酸铈铵反应，无需催化剂，合成方法简单易行，反应原料廉价易得，同时克服了传统方法严重污染环境的缺点，合成的芳烃类硝基化合物应用广泛。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术进一步详细说明，但本专利技术不限于这些实施例。实施例1将135.2mg (lmmol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应48小时，反应结束后，自然冷却至室温，然后用乙酸乙酯(20mLX3)、水(40mL)萃取，收集乙酸乙酯层，然后用饱和氯化钠水溶液(40mL)萃取I次，加入无水硫酸钠干燥，减压蒸发除去溶剂，然后进行湿法过柱，TLC点板，分别收集产物，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率34%，淡黄色棱状晶体，m.p.940C )和对硝基乙酰苯胺(产率40%，淡黄色固体，m.p.215~216°C)，总产率为74%。实施例2将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、1.0964g (2mmol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应24小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率17%)和对硝基乙酰苯胺(产率32%)，总产率为49%。实施例3将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、2.7410g (5mmol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应24小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是2，4- 二硝基乙酰苯胺(淡黄色针状体结晶，m.p.125~126°C )与2，6- 二硝基乙酰苯胺(黄绿色针状固体，m.p.196~197°C)，总产率为35%。除此之外，还有一新产物:1，4-二硝基苯(白色结晶，m.p.174~175°C)，产率为19%。实施例4将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至60°C，恒温反应12小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率24%) 和对硝基乙酰苯胺(产率25%)，总产率为49%。实施例5将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至70°C，恒温反应12小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率27%)和对硝基乙酰苯胺(产率26%)，总产率为53%。实施例6将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应12小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率28%)和对硝基乙酰苯胺(产率29%)，总产率为57%。实施例7将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至100°C，恒温反应48小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率36%)和对硝基乙酰苯胺(产率40%)，总产率为76%。实施例8将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应24小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率28%)和对硝基乙酰苯胺(产率37%)，总产率为65%。实施例9将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应36小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率32%)和对硝基乙酰苯胺(产率37%)，总产率为69%。实施例10将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、548.2mg (Immol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应72小时，其他步骤与实施例1相同，产物主要是邻硝基乙酰苯胺(产率35%)和对硝基乙酰苯胺(产率39%)，总产率为74%。实施例11在实施例1中，所用的乙酰苯胺用等摩尔的对氯乙酰苯胺替换，其他步骤与实施例I相同，广物主要是2-硝基-4-氯乙酸苯胺，广率为61%。实施例12在实施例1中，所用的乙酰苯胺用等摩尔的邻甲基乙酰苯胺替换，其他步骤与实施例I相同，产物主要是2-硝基-6-甲基乙酰苯胺(21%)和5-硝基-6-甲基乙酰苯胺(30%)，总产率为51%。实施例13在实施例1中，所用的乙酰苯胺用等摩尔的3，4-二甲氧基苯乙酮替换，其他步骤与实施例1相同，产物主要是2-硝基-4，5- 二甲氧基苯乙酮，产率为47%。实施例14在实施例1中，所用的乙酰苯胺用等摩尔的对甲氧基乙酰苯胺替换，其他步骤与实施例1相同，产物主要是2-硝 基-4-甲氧基乙酰苯胺，产率为55%。实施例15将135.2mg (Immol)乙酰苯胺、2.7410g (5mmol)硝酸铺铵加入反应管中，再加入3mL乙腈，搅拌，油浴加热至80°C，恒温反应12小时，其他步骤与实施例1相同本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种选择性合成芳烃类硝基化合物的方法，其特征在于：以乙腈为溶剂，将芳烃类化合物与硝酸铈铵按摩尔比为1:1～5混合均匀，搅拌，60～100℃反应12～72小时，自然冷却至室温，产物经萃取、干燥、蒸除溶剂、湿法过柱，得到芳烃类硝基化合物；上述的芳烃类化合物是乙酰苯胺、卤代乙酰苯胺、C1～C4烷基取代乙酰苯胺、C1～C3烷氧基取代乙酰苯胺、C1～C3二烷氧基取代苯乙酮中的任意一种。
【技术特征摘要】
1.一种选择性合成芳烃类硝基化合物的方法，其特征在于:以乙腈为溶剂，将芳烃类化合物与硝酸铈铵按摩尔比为1:1~5混合均匀，搅拌，60~100°C反应12~72小时，自然冷却至室温，产物经萃取、干燥、蒸除溶剂、湿法过柱，得到芳烃类硝基化合物； 上述的芳烃类化合物是乙酰苯胺、卤代乙酰苯胺、C1~C4烷基取代乙酰苯胺、C1~C3烷氧基取代乙酰苯胺、C1~C3 二烷氧基取代苯乙酮中的任意一种。2.根据权利要求1所述的选择性合成芳烃类硝基化合物的方法，其特征在于:所述的芳烃类化合物与硝酸铈铵的摩尔比为1:1~2，70~80°C反应12~72小时，得到邻硝基芳烃类化合物和对硝基芳烃类化合物。3.根据...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘昭铁，高敏娜，李扬，陈建刚，肖建良，薛东，刘忠文，
申请(专利权)人：陕西师范大学，
类型：发明
国别省市：
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