2,6-二甲基溴苯的合成研究

2，6-二甲基溴苯的合成研究

李競1王宇1吳紅枚2高學鵬1楊毅兵1

(1.江西應用技術職業(yè)學院 應用化學系，江西 贛州 341000

2.南華大學 化學化工學院，湖南 衡陽 421001)

摘要：研究了以間二甲苯為原料經(jīng)過磺化反應(收率87.7%)、溴代反應(收率92.3%)及去磺化反應(收率96.4%)，制得2，6-二甲基溴苯。合成步驟明了，操作簡單，提純方便且有較好收率。

關鍵詞：2，6-二甲基溴苯合成溴代中間體

2，6-二甲基溴苯為透明略帶黃色液體，沸點206℃，相對密度1.389(20℃)。2，6-二甲基溴苯是重要的有機合成中間體。用于制備2-溴-3-甲基苯甲酸及其他間甲基芳香類下游產(chǎn)品。由于其有毒，易燃，目前國內(nèi)2，6-二甲基溴苯的生產(chǎn)較少，且價格昂貴。本文通過對加料順序和反應溫度實驗，以及通過磺化反應中溶劑和催化的比較確定合適的反應條件，使產(chǎn)物的最終收率為78.0%。

1　實驗部分

1.1試劑與設備

間二甲苯(分析純，天津光復精細化工研究所)，98%濃硫酸(衡陽化學試劑廠)，氫氧化鈉(化學純，國藥基團化學試劑公司)，溴素(分析純，武漢威順達科技發(fā)展有限公司)，溴化鐵(化學純，武漢威順達科技發(fā)展有限公司)。

島津IR restige-21型紅外測試儀，DRX 300核磁共振儀。

1.2合成步驟

1.2.12，4-二甲基-1，5-二苯磺酸

1.2.22，4-二甲基-6-溴-1，5-二苯磺酸

1.2.32，6-二甲基溴苯

2　結果與討論

2.1磺化反應

考慮到甲基的鄰位和對位的定位效應和濃硫酸的選擇性較好，本文采用濃硫酸為磺化劑。

2.1.1加料順序和反應溫度的控制

磺化反應速度與濃硫酸含水量的平方成反比。濃硫酸磺化過程中每生成1mol磺酸的同時生成1mol的水，會使硫酸濃度急劇下降，嚴重降低磺化速度，當濃度降為95%時反應停止。所以采用滴加間二甲苯的方法維持其對間二甲苯為3～4倍當量濃度。

控制溫度是此步驟的關鍵。溫度太低會影響磺化速度和生成大量單磺化產(chǎn)物，太高容易引起氧化等副反應的發(fā)生，降低收率。實驗發(fā)現(xiàn)，反應放出大量的熱，在45℃內(nèi)滴加反應3小時，后期70℃反應1小時，可得較好收率，見表2.1。

表2.1　加料順序和反應溫度對磺化反應收率的影響

2.1.2磺化物的后處理

反應結束后體系中存在大量的酸，須用NaOH中和，但是反應太過劇烈，所以采用冰浴環(huán)境。待中和至pH=6～7時，用氨水中和易于控制，至弱堿性。蒸發(fā)濃縮，結晶，得白色固體。

2.22，4-二甲基-6-溴-1，5-二苯磺酸

2.2.1溶劑的選擇

本實驗采用濃硫酸作為溶劑，且具有較好的催化效果。實際上，濃磷酸對此反應也有一定的促進效果，但是反應時間長，收率較低。相比濃磷酸，濃硫酸在反應中主要有以下優(yōu)點：一是濃硫酸的吸水作用，溴化鐵屬于較強到路易斯酸，長時間暴露且做快速攪拌下易吸水而失去催化活性，濃硫酸較強的吸水性可以盡量保持溴化鐵的干燥；二是從經(jīng)濟性分析，濃硫酸較濃磷酸價格低，且磷酸作溶劑易多價態(tài)副產(chǎn)物；三為除去反應生成的HBr，體系中須有氧化劑。通常使用的有硝酸、高溴酸、濃硫酸等，本文采用濃硫酸作溶劑也可起氧化劑的作用。

2.2.2溫度和時間對反應的影響

反應溫度決定著反應速率。反應溫度太低，溴代速率太慢甚至無法進行反應；溫度過高，溴素容易沖出反應瓶且沖過過冷凝管，浪費原料并影響產(chǎn)物純度。因此，本文通過控制單一變量，在不同溫度下對反應進行實驗，得出恒溫30～40℃并快速攪拌反應兩小時得出較高收率，見表2.2。

表2.2　溫度和時間對溴代反應的影響

3　結論

通過實驗，以間二甲苯為原料、濃硫酸為磺化劑，通過溴素進行溴化制備2，6-二甲基溴苯。通過滴加間二甲苯保持其與濃硫酸1：3，45℃反應3小時后，70℃反應1小時；磺化物與溴素恒溫30～40℃并快速攪拌2小時候得到溴代物，最后經(jīng)去磺化得到產(chǎn)物。產(chǎn)物收率為78.0%。

參考文獻

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