背景
苯肼鹽酸鹽可用于染料工業(yè)用作染料中間以制造色酚AS-G;制藥工業(yè)用作合成藥物的原料;農(nóng)藥工業(yè)用作合成農(nóng)藥的中間體;分析化學(xué)中用作檢驗(yàn)糖、醚、酮的特殊試劑。
合成【1】【2】
1. 采用苯胺重氮還原酸析法
先在反應(yīng)鍋中加入水、30%鹽酸和苯胺,冷卻到2℃,開始滴加亞硝酸鈉溶液,控制反應(yīng)溫度為0—5℃,直至碘化鉀淀粉試紙變藍(lán)停止加料,再繼續(xù)攪拌30min,制得重氮液進(jìn)入還原工序。
先在還原鍋中加入水、亞硫酸氫鈉和30%液堿,升溫至80℃,在pH值為6.2—6.7,反應(yīng)溫度為80—85℃條件下,加入上述重氮液,攪拌1.5h后,加入鋅粉和硅藻土,再經(jīng)攪拌、過濾,得到濾液即為磺化液,然后進(jìn)入酸析工序。在酸析鍋中加入上述磺化液和鹽酸進(jìn)行酸析,控制酸析溫度在85—90℃,加料完畢,再攪拌10min,然后冷卻到20℃以下,經(jīng)過濾,濾餅即為苯肼鹽酸鹽。
其化學(xué)反應(yīng)方程:
工藝流程:
2. 以對(duì)硝基氯芐為起始原料
對(duì)硝基氯芐( 化合物2) 為起始原料,經(jīng)亞硫酸鈉磺化、氯氣氯代、四氫吡咯取代制得對(duì)硝基苯甲磺酰氯( 化合物3) ,經(jīng)Fe2O3 - MgO 系催化劑水合肼還原制得化合物5,經(jīng)重氮化、保險(xiǎn)粉還原得目標(biāo)產(chǎn)物( 化合物1) 。
合成路線圖見下圖:
(1). 對(duì)硝基苯甲磺酰氯( 化合物3)
向亞硫酸鈉( 14.0 g,0.11 mol) 和H2O( 45 mL) 溶液中在強(qiáng)烈攪拌下加入化合物2( 17.2 g,0.1 mol) 和甲醇( 30 mL) 溶液,加熱回流2 h 后蒸餾出甲醇,加水(100 mL) ,用濃鹽酸調(diào)pH 至2,冷凍至-5 ℃ ,緩慢通入氯氣,薄層色譜( TLC) 法( 展開劑為正丁醇) 顯示原料消耗完畢后過濾,水洗,石油醚洗滌,得淺黃色固體。干燥后固體可直接用于下步反應(yīng),甲苯重結(jié)晶,得黃色針狀晶體化合物3( 21.1 g,89.3% ) ,熔點(diǎn)( mp) 90~91 ℃。
(2). 對(duì)硝基苯甲磺酰吡咯烷( 化合物4)
將化合物3 ( 13.2 g ,0.06 mol ) 在攪拌下加入二氯甲烷( 90 mL) 中,待其溶解后,冰浴冷卻下用恒壓滴液漏斗緩慢加入吡咯( 12. 5 g,0. 18 mol),控制反應(yīng)溫度不超過12 ℃,加畢回到室溫反應(yīng)10 h,然后用水( 3 × 300 mL) 洗至中性,二氯甲烷萃取、合并有機(jī)相,干燥濃縮有機(jī)溶劑后得白色固體化合物4( 12.4 g,76.5% )。
(3). 4 - ( 吡咯烷- 1 - 基磺酰甲基) 苯胺( 化合物5)
將Mg( NO3)2·6H2O( 25.6 g,0.1 mol ) 和Fe( NO3)3·9H2O(20.2 g,0.05 mol) 溶解于水( 80 mL) 中,在強(qiáng)力攪拌下滴加到2 mol / L NaOH 和0.1 mol /LNa2CO3(150 mL) 混合溶液中,升溫到85 ℃保持2 h,過濾,去離子水洗滌,60 ℃干燥24 h,450 ℃焙燒2 h,自然降到室溫制得Fe2O3 - MgO 系加氫催化劑,過篩,備用。
將化合物4( 13. 5 g,0. 05 mol) 加入由100 mL 異丙醇和50 mL四氫呋喃配制的混合液,加入前述方法制得的催化劑0. 40 g,在70 ℃ 攪拌、保持微沸騰下滴加80% 水合肼( 7.4 g,0.125 mol) ,30 min 滴加完后保持回流3 h,TLC 法( 展開劑為正己烷∶ 乙酸乙酯= l ∶ 1) 顯示原料消耗完畢后,趁熱過濾,催化劑用少量四氫呋喃洗滌,催化劑可以重復(fù)使用( 補(bǔ)加10% ,可以重復(fù)使用3 次) ,蒸餾溶劑后得到白色固體化合物5( 11. 0 g,92% )。
(4). 苯肼鹽酸鹽( 化合物1)
將化合物5( 12.0 g,0.05 mol) 加入到濃鹽酸(100 mL) 和水(50 mL) 中,加熱至45 ℃保持15 min,冰鹽浴冷卻至-5 ℃,恒壓滴液漏斗滴加40% 亞硝酸鈉( 3.80 g,0.055 mo1) 水溶液,同溫?cái)嚢? h,得重氮化反應(yīng)液,備用。
將保險(xiǎn)粉(30 g,0.15 mol) ,水(100 mL)、氫氧化鈉( 4 g,0.1 mol) ,四氫呋喃(10 mL) 溶解后冷卻到0 ℃ ,將前述方法制得的重氮化反應(yīng)液滴入保險(xiǎn)粉溶液,保持反應(yīng)溫度在5 ℃以下,加完后1 h內(nèi)回溫至室溫,加熱至80 ℃ 保持1 h,過濾,加濃鹽酸100 mL在80 ℃保持反應(yīng)至無色,冰鹽浴條件下冷卻至0 ℃,析出黃色固體,攪拌25 min,抽濾,得黃色固體化合物1(10.0 g) ,收率為68.6% 。
包裝貯運(yùn)及危險(xiǎn)特性【1】
包裝上應(yīng)有明顯的“有毒品”標(biāo)志,屬有機(jī)有毒品,危規(guī)編號(hào)84224。貯存于陰涼、通風(fēng)、干燥的庫房中,遠(yuǎn)離火種、熱源,防止日曬、避免受熱,應(yīng)與氧化劑,酸類、食品添加劑分開存放。搬運(yùn)時(shí)輕裝輕卸,防止包裝破損,按有毒化學(xué)物品規(guī)定貯運(yùn)。
本品有毒,經(jīng)常接觸會(huì)損傷主要機(jī)能,引起慢性中毒,對(duì)眼、呼吸道及皮呋都能引起過敏作用??諝庵凶罡咴试S濃度為55ppm,要求生產(chǎn)設(shè)備密閉,車間良好通風(fēng),工作人員穿戴好勞動(dòng)防護(hù)用具。本晶易燃,遇明火能燃燒,加熱分解時(shí)會(huì)放出有毒的氮化物氣體,與氧化劑和二氧化鉛均反應(yīng)劇烈,失火時(shí)用泡沫,二氧化碳,千粉、砂土、霧狀水滅火。
毒性【3】
苯肼鹽酸鹽是合成油溶性呈色劑的主要中間體和制藥的原料。關(guān)于苯肼鹽酸鹽的毒性作用已有部分報(bào)道。主要表現(xiàn)為對(duì)皮膚的致敏作用,可引起急性和慢性濕疹。對(duì)肝、腎、神經(jīng)系統(tǒng)、血液系統(tǒng)也均有不同程度的損害,可引起溶血性貧血、高膽紅質(zhì)血癥、尿膽素原、高鐵血紅蛋白和赫恩氏小體、肝腫大、肝功異常。輕者頭痛、面色蒼白、食欲減退,腹痛腹瀉,重者頭暈、呼吸急促、高鐵血紅蛋白癥、溶血性貧血、血尿等。因此降低接觸濃度,減少毒性反應(yīng),改革工藝流程,勢(shì)在必行。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳松茂,化工產(chǎn)品實(shí)用手冊(cè) (三),上??茖W(xué)技術(shù)文獻(xiàn)出版社,1990.10,第361頁
[2] 夏克堅(jiān),( 吡咯烷- 1 - 基磺酰甲基) 苯肼鹽酸鹽的制備,中國藥業(yè),2014.08,第35頁
[3] 薛守貴,陳學(xué)詩,梁尚敏,現(xiàn)代臨床醫(yī)學(xué)研究與實(shí)踐 輯,中國科學(xué)技術(shù)出版社,1993年04月第1版,第623頁