理化性質(zhì)
N-芐基苯胺是一種含有兩個(gè)芳香環(huán)的化學(xué)物質(zhì),別名苯甲基苯胺; N-苯芐胺,分子式是C13H14N,分子量為183.24,無色至淡黃色結(jié)晶粉末。該物質(zhì)的密度為1.169 g/mL at 25 °C(lit.);熔點(diǎn)和沸點(diǎn)數(shù)據(jù)分別為35-38 °C(lit.),94-95 °C12 mm Hg(lit.),因此儲存時(shí)需要避免高溫;折射率n20/D 1.5325(lit.);蒸汽壓0.000743mmHg at 25°C。
制備
N-芐基苯胺傳統(tǒng)的制備方法是由氯芐與苯胺縮合制得。將碳酸氫鈉、水、苯胺混合攪拌,加熱至90-95℃,慢慢加入氯芐。在90-95℃反應(yīng)3h,冷卻,過濾。濾液分層,取有機(jī)層用飽和食鹽水洗滌,無水硫酸鈉干燥。然后減壓蒸餾,收集81℃(1.6kPa)餾分為回收苯胺,170-190℃(1.6kPa)餾分冷卻、固化得芐基苯胺。粗品精制可采用石油醚重結(jié)晶,收率80%以上。
隨著技術(shù)的不斷發(fā)展,而后又出現(xiàn)了沉積-沉淀法和金屬鹽催化法制備N-芐基苯胺。前者基于Au-Ru/TiO2雙金屬催化劑,用于硝基苯與苯甲醛一鍋法加氫反應(yīng)合成N-芐基苯胺。在該過程中,Au和Ru之間存在協(xié)同作用,兩者共同促進(jìn)加氫作用。研究表明,負(fù)載Ru質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1.5%的催化劑具有的加氫活性和N-芐基苯胺選擇性。該合成方法制備的N-芐基苯胺選擇性高達(dá)88.2%,產(chǎn)率也符合生產(chǎn)需求,但是缺點(diǎn)也顯而易見,貴金屬使得制備成本較高[1]。后者以苯胺和苯甲醇為合成原料,以多金屬氧酸鹽為催化劑,將苯胺、苯甲醇和多金屬氧酸鹽混合后進(jìn)行反應(yīng)可以直接得到N-芐基苯胺。與現(xiàn)有技術(shù)相比,該發(fā)明原料單一,制備過程簡單,產(chǎn)物收率高,無三廢,所用催化劑廉價(jià)易得且經(jīng)簡單處理后還可以循環(huán)使用多次,十分有利于工業(yè)化生產(chǎn),因此具有潛在的應(yīng)用前景[2]。
應(yīng)用
1)N-芐基苯胺基于其化學(xué)性質(zhì)可用于檢定磺酸,還可應(yīng)用于某些金屬元素的測定,譬如礦石中的釷[3]。
2)N-芐基苯胺也是重要的有機(jī)合成砌塊。有關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道了一種新型銅化合物催化N-芐基苯胺與肟酯選擇性合成吡啶衍生物的方法,該反應(yīng)以TBPA^+·/air為氧化劑,以乙腈為反應(yīng)溶劑,在100℃條件下可以以92%產(chǎn)率得到吡啶化合物。整個(gè)過程反應(yīng)原料廉價(jià)易得,實(shí)驗(yàn)操作簡單,產(chǎn)率高,在合成多取代吡啶化合物方面中具有巨大的應(yīng)用價(jià)值[4]。此外,實(shí)驗(yàn)研究證明,以Ni/γ-Al2O3為催化劑,在H2的作用下,N-芐基苯胺的C-N鍵與N-苯亞甲基苯胺的C=N雙鍵可以斷裂,高收率的得到甲苯,收率分別為95.1%和97.5%[5]。
3)N-芐基苯胺及其衍生物在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域也有一定應(yīng)用,以其結(jié)構(gòu)為基本骨架制備得到的物質(zhì),例如相應(yīng)的鹽,一般會(huì)具有腦缺血再灌注損傷的保護(hù)作用以及對慢性病理性疼痛的鎮(zhèn)痛作用,可用于制備治療神經(jīng)病理性疼痛,炎性病理性疼痛的藥物。同時(shí),由于該類化合物獨(dú)特的作用機(jī)制,還可用于制備治療癲癇,情感障礙性疾病以及各種神經(jīng)退行性疾病的藥物[6]。
參考文獻(xiàn)
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[2]魏哲宇,余焓.一種多金屬氧酸鹽催化氧化苯胺制備N-芐基苯胺的方法:CN202010594717.9[P].CN111807970A.
[3]隊(duì)中心實(shí)驗(yàn)室.苯甲基苯胺萃取分離EDTA容量法測定礦石中的釷[J].放射性地質(zhì), 1974(003):000.
[4]劉炎云,魏楊,文有青.銅催化N-芐基苯胺與肟酯合成吡啶化合物[J].廣東化工, 2020, 47(20):2.
[5]范小鵬,劉帥,閆喜龍,等.N-芐基苯胺的氫解與芳香醛的綠色還原[C]//全國有機(jī)和精細(xì)化工中間體學(xué)術(shù)交流會(huì).中國化工學(xué)會(huì), 2009.
[6]朱東亞,李飛,羅春霞.一類n-芐基苯胺衍生物及其用途:201210403997[P].DOI:WO2013064031 A1.