9,10-Díbrómantracener mikilvægt milliefni í lífrænni myndun, sem er mikið notað við framleiðslu á flúrljómandi litarefnum og heteróhringlaga efnasamböndum. Þessi grein mun kynna ýmsar tilbúnar leiðir fyrir 9,10-díbrómantracens, þar á meðal jarðefnafræðilega nýmyndun, beina brómunarmyndun arómatískra efnasambanda, koparhvataðri nýmyndun og málmhvataðri nýmyndun.
1. Petrochemical nýmyndun aðferð:
Í jarðolíuiðnaði er 9,10-díbrómantracen framleitt úr hráefnum eins og sýklóhexani, klórgasi og járndufti. Sérstök skref eru sem hér segir:
1. Klórunarhvörf sýklóhexans og klórgass með járndufti sem hvata.
2. Myndað 1-klórsýklóhexan hvarfast við tetrabútýllitíum í nærveru joðíðs og myndar 1-bútýlsýklóhexan.
3. Varan er klóruð aftur með klórgasi í viðurvist járndufts til að mynda vöruna 2,3-díklór-1-bútýlsýklóhexan.
4. Hvarfðu vöruna við tetrabútýllitíum í nærveru etýlwolframat til að mynda 2-bútýlsýklópentan.
5. Klórhvarf 2-bútýlsýklópentans í nærveru klórgass myndar afurðina 2-klór-9,10-díbútýlantrasen.
6. Hitið að lokum með kúprojoðíði í klóróformi til að fá 9,10-díbrómantracen.
Aðferðin nær fram vöru með miklum hreinleika og mikilli framleiðslu, en notkunarkostnaður hráefnis er tiltölulega hár.
Í öðru lagi, bein brómunarmyndunaraðferð arómatískra efnasambanda:
Í beinni brómmyndunaraðferðinni er 9,10-díbrómantracen framleitt úr arómatískum efnasamböndum með beinu brómunarhvarfi. Sérstök skref eru sem hér segir:
1. Leysið upp antrasen í leysi.
2. Bætið N-brómsuccinimíði (NBS) við lausnina.
3. Eftir létta geislun er 9-brómantracen framleitt með brómunarhvarfi.
4. Hvarfðu vöruna við etýlasetat og saltsýru til að mynda ediksýru-9-brómantrasen.
5. Hvarfðu 9-brómantrasenasetati við pentasódíumjoðíð í umfram asetónítríllausn til að mynda markafurðina 9,10-díbrómantracen.
Þessi aðferð er einföld og auðveld í notkun og er hentug fyrir rannsóknarstofu mælikvarða með litlum framleiðsla, en hreinleiki vörunnar sem fæst er lítill.
Þrjár, koparhvatamyndunaraðferðir:
Þessi aðferð er skilvirk græn myndun aðferð. Grasrótarviðbrögð hafa smám saman orðið raunhæf undirbúningsaðferð eftir margra ára rannsóknir. Það sameinar rafsækin viðbrögð og minnkunarviðbrögð með virkni hvata til að ná fram skilvirkum og ódýrum lækkunarviðbrögðum.
. Koparhvötuð nýmyndun 9,10-díbrómantracens krefst 9,10-díbrómantracens, CuI, kúprósýaníns og N,N-dímetýlformamíðs (DMF). Sérstök skref eru sem hér segir:
Skref 1: Undirbúðu forvera 9,10-díbrómantracens:
Útbúið 1,7 mól/L metanóllausn af 3-brómbensaldehýði og geislað það undir hvítu ljósi í 2 klukkustundir til að fá 9,10-díbrómantracen forvera 1. Forefni 1 var leyst upp í kalíumhýdroxíði og breytt í 9,{ {9}}díbrómantracen með brennisteinssýru.
Skref 2: Koparhvatað hvarf:
Bætið DMF við 100 ml af þurru etýlenoxíði og haltu því við stöðugt hitastig sem er um það bil 120 gráður. Bætið formeðhöndluðu 9,10-díbrómantraceni og CuI út í etýlenoxíð/DMF. Í kjölfarið var kúprósýanógeni þrisvar sinnum bætt við og hrært og hvarfið var framkvæmt í 20 mínútur eftir hverja viðbót og heildarhvarfstíminn var 1 klukkustund.
Skref 3: Aðskilnaður og síðari vinnsla:
Eftir að hvarfinu var lokið var hvarflausnin flutt í skiltrekt og síðan dregin út tvisvar með blöndu af etanóli og vatni. Endurtaktu þetta ferli til að aðskilja lífræna efnið og dragðu vöruna út aftur í þurrum lífrænum leysi og fáðu að lokum duftkennda 9,10-díbrómantracene vöruna.
Ofangreind eru skrefin til að undirbúa 9,10-díbrómantracen með koparhvötuðu nýmyndunaraðferðinni, sem hentar fyrir smærri nýmyndun á rannsóknarstofu. Kostir þessarar aðferðar eru meðal annars lágt hvarfhitastig, aðgengilegir hvatar og auðveldur aðskilnaður afurða. Hins vegar skal tekið fram að DMF er eitrað leysir og rekstrarskilyrði þarf að vera strangt stjórnað til að tryggja öryggi tilraunarinnar.
4. Málmhvatað nýmyndunaraðferð:
Í málmhvötuðum efnahvörfum er palladíumhvötuð nýmyndun algeng aðferð. Sérstök skref eru sem hér segir:
1 formeðferðarofni og leysir:
Hreinsaðu autoclave, segulhrærara, sjónport, leiðslur og eimingarbúnað. Bætið 4Å sameinda sigti aðsogsefni við þurrkarann og loftþrýstingur streymir í gegnum hann til að gera hann þurran. Undirbúið koltetraklóríð (CCl4) og metanól og bætið sameindasigti aðsogsefni við þau í sömu röð og hrærið jafnt, látið standa yfir nótt til að fjarlægja vatn. Þurrkað CCl4 og metanól er síað með síu til að fjarlægja sameindasigtin og geymt í þurrkara þar til það er notað.
2 Undirbúðu hvarfefnin:
9,10-Anthracenedicarbaldehýði (10 g, 0,04 mól) og natríumoxíði (7,1 g, 0,18 mól) var bætt út í 100 mL af metanóli og hrært var í efnahvarfinu kl. 75 gráður í 16 klst. Eftir að hvarfinu var lokið var hvarfefnið síað, skolað með vatni og kúlaþvegið með asetónítríl á sogsíu og þurrkað í lofttæmi.
3 Myndun 9,10-Díbrómantracen:
Leysið upp tilbúið 9,10-antracendikarbaldehýð í 400 mL af CCl4, bætið við 15,0 g (0,06 mól) af tinbrómíði og 7,8 g (0,04 mól) af kúprobrómíði og hrærið að fullu í hvarfinu við stofuhita undir köfnunarefnislofti í 24 klukkustundir. Eftir hvarfið voru asetónítríl og metanól notað til að skola út tilbúnu afurðirnar í sömu röð. Eftir að efnisvökvinn hefur verið síaður og eimaður til að einbeita sér með eimingarbúnaði, bætið brennisteinssýru tvíhýdrati við PH=1 til að hefja kristöllun. Mikið magn af vetnishalínsýru mun losna við kristöllunarferlið, þannig að vetnishalsýran ætti að losna í tíma. Eftir að kristallarnir voru skolaðir með ísvatni var vatnið frásogað af lofttæmisdælu aðsogsefni og síðan þurrkað til að fá hvíta kristalla af 9,10-díbrómantraceni (14,2 g, heimtur 79%).
4 Niðurstaða:
Það má sjá að þrátt fyrir að málmhvötuð nýmyndun 9,10-díbrómantracens hafi fyrirferðarmikil skref, þá er það skilvirk og áreiðanleg aðferð til að mynda 9,10-díbrómantracen, sem hentar miðlungs til stórframleiðsla. Að auki krefst nýmyndunaraðferðin ekki of margra hvarfefna, hún er einnig umhverfisvænni og mun hafa fjölbreytt úrval af forritum.
Í stuttu máli má segja að ýmsar tilbúnar leiðir fyrir 9,10-díbrómantracens hafi sína eigin eiginleika og kosti, og viðeigandi gerviaðferð ætti að velja í samræmi við raunverulegar aðstæður í tilteknu tilraunaferli.