文档介绍：湘潭大学
硕士学位论文
苯并三氮唑及其衍生物的合成研究
姓名:唐鹏武
申请学位级别:硕士
专业:化学工艺
指导教师:段正康
20070501
湘潭大学硕士学位论文苯并三氮唑及其衍生物的合成研究
摘要
苯并三氮唑(BTA)是一类重要的有机合成中间体,主要应用于水质稳定
剂,防腐剂,光稳定剂等领域中。其衍生物如三氟甲基苯并三氮唑等在生物化
学、医药、农药等领域得到了广泛的应用。近年来,苯并三氮唑的需求量越来
越大。而我国现有的苯并三氮唑的生产规模小,工艺落后,远不能满足社会需
要。苯并三氮唑类衍生物由于具有多种生物活性,关于它们的合成以及活性研
究受到越来越广泛的关注,因此,苯并三氮唑及其衍生物的研究与开发具有重
要的意义。
本课题首先采用原料廉价易得的邻硝基氯苯法合成苯并三氮唑,对合成过
程进行了研究。合成过程分两步,第一步,以邻硝基氯苯为原料,与水合肼反应
得 1-羟基苯并三氮唑(HBTA),实验采用溶剂法和相转移催化法两种合成方
法,通过考察不同因素对产物收率的影响,得出最佳的工艺条件。在最佳工艺
条件下,两种合成方法的产品收率都可达 98%以上。但溶剂法存在溶剂价格高、
沸点较高、回收困难、能耗大、成本高等缺点;而相转移催化法具有工艺原料
摩尔比较小、反应时间较短、操作简便、能耗小等优点,同时,相转移催化剂
PEG-800 具有来源丰富、价格低、稳定性好、没有毒性、环境友好等特点,是
具有工业前景的合成方法。因此选用相转移催化法合成 1-羟基苯并三氮唑
(HBTA),最佳工艺条件为:邻硝基氯苯、水合肼与 PEG-800 摩尔比为 1:4:
,反应温度 110℃、反应 5h,搅拌速度 500r/min,产品收率达 %,含量
%。第二步,以 1-羟基苯并三氮唑为原料,在电解质存在下,与铁粉反应还
原为苯并三氮唑(BTA),考察了不同的因素对还原产物收率的影响,得出了较
佳的工艺条件为:HBTA 与 Fe 粉摩尔比为 1:,还原温度 85℃,反应时间 4h,
异辛醇为萃取剂,收率为 %,含量 %。
同时,本课题对 HBTA 和 BTA 建立了液相色谱分析方法。在一定质量浓度
范围内,测定了方法的线性相关系数、回收率和精密度。HBTA 回收率在 ~
%之间,变异系数为 %,线性相关系数为 。BTA 的回收率在
~%之间,变异系数为 %,线性相关系数为 。该方法能快
速有效对 1-羟基苯并三氮唑和苯并三氮唑进行检测。
最后,本文由苯并三氮唑出发,采用微波辐射加热,干法合成了 1-苄基苯
并三唑和二(1-H-苯并三唑基)丙烷两种苯并三氮唑衍生物。分别试验了微波
辐射功率,反应时间,物料配比,催化剂种类及用量对反应产率的影响,得出
合成两种衍生物的较佳工艺条件,并对合成产物进行了 IR、 1HNMR 分析。研
I
湘潭大学硕士学位论文苯并三氮唑及其衍生物的合成研究
究结果表明:微波辐射技术应用于有机反应显著缩短了反应时间,极大地提高
了反应速率,操作简单,符合节能、清洁生产、绿色化学的当代化学化工发展
趋势。
关键词:邻硝基氯苯;合成;苯并三氮唑;相转移催化;微波辐射;苯并三氮
唑衍生物;1-苄基苯并三唑; 液相色谱分析
II
湘潭大学硕士学位论文苯并三氮唑及其衍生物的合成研究
ABSTRACT
Benzotriazole (BTA) is an anic synthesis intermediates,it is
mainly used in the field of water stabilizers, preservatives, optical stabilizers and so
on. Its derivatives such as trifluoromethyl benzotriazole are widely used in
biochemistry, medicine, pesticides and other areas. In recent years, the need of
benzotriazole is growing bigger and bigger. However, in China, the existing
product