专利名称：在电化学条件下合成芳香族硝基化合物的方法
技术领域：
本发明属于有机合成化学领域，涉及合成硝基类类化合物的方法，具体涉及一种在电化学条件下合成芳香族硝基化合物的方法。
背景技术：
硝基化合物在工业上有广泛的用途。特别是芳香类硝基化合物在工业上是重要的化工原料和中间体，可用于制造芳胺类化合物及其衍生物，可制成很多医药制品，还可应用在橡胶，杀虫剂，染料，香料和炸药等各个方面，例如可用作涂料溶剂，地板抛光剂等；同时在分析化学中也有重要的作用，例如测定分子量，鉴定硫化物或硝酸盐等。目前合成芳香类硝基化合物的方法主要包括芳香化合物的直接硝基化和带有官 能团的芳香化合物的积位硝化。芳香化合物的直接硝基化一般是利用芳香化合物与浓硝酸和浓硫酸的混酸进行反应，反应需要严格控制温度和时间，但不可避免的仍会有氧化，迁移和多硝基化等副产物生成。芳香化合物的积位硝化主要有三种，一种是苯胺的直接氧化，需要控制温度和酸度，且容易生成多硝基化合物；第二种是卤苯的硝基取代，主要是以铜或钯作为催化剂，力口 入一定量的配体，在100°c下反应24h，底物有一定的限制性；第三种是芳基苯硼酸的硝基取代，已报道方法有1，以2. 2eq硝酸银作为硝化试剂和2eq四甲基硅烷氯化物作为添加剂，反应30_72h;2，以大大过量(IOeq)的特丁基亚硝酸作为硝化试剂，在80°C下反应16h;3,以大大过量(7eq)的亚硝酸钠作为硝化试剂，0. Ieq氧化亚铜作为催化剂，I. 8eq氨水作为添加试剂，反应36_48h;4，以Ieq过硫酸钾作为氧化剂，2eq五水硝酸铋作为硝化试齐U，在氮气氛围和80°C下反应12h。上述反应时间长，需要加热和底物有限制性，会产生大量的废物，污染环境，亦不利于大规模生产，限制了在工业上的应用。因此目前仍需要发展新的制备芳香族硝基类化合物的方法，需要原料简单，反应条件温和，对环境友好，产率高及官能团适应好。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种在电化学条件下合成芳香族硝基化合物的方法。本发明将芳基硼酸和五水硝酸铋直接混合，在通电条件下，不需要氧化剂，催化剂和加热，反应可以温和进行，且反应选择性好、收率高，整个操作过程简单易行。本发明的合成路线原理如下
权利要求
1.在电化学条件下合成芳香族硝基化合物的方法，其特征在于，包括以下步骤将电解质四丁基氟硼酸铵溶于こ腈溶剂中，再加入反应物I和五水硝酸铋，搅拌，插入钼电扱，通电，在恒压I. 5v^3. 5v的条件下，反应5 IOh ;然后将反应产物溶于有机溶剂，用硅藻土过滤，萃取分离滤液，再分离提纯得到相应的芳香族硝基化合物； 所述反应物I具有以下通式
2.根据权利要求I所述的方法，其特征在于，所述反应物I和五水硝酸铋的摩尔比为I: I 1:5 ;所述こ腈和反应物I的摩尔比为100:1 400:1 ;所述反应物I和电解质的摩尔比为 I:I I:4。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述反应物I和五水硝酸铋的摩尔比为I 2 ;所述こ腈和反应物I的摩尔比为200 1 ;所述电解质和反应物I的摩尔比为1:1或者1:4。
4.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征在于，所述有机溶剂为CH2Cl215
5.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征在于，所述萃取用こ醚进行萃取。
6.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征在于，所述分离提纯采用硅胶板。
7.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征在于，所述反应电压是2.5V。
8.根据权利要求I或2或3所述的方法，其特征在于，所述R为
全文摘要
本发明公开了一种在电化学条件下合成芳香族硝基化合物的方法，包括以下步骤将电解质四丁基氟硼酸铵溶于乙腈溶剂中，再加入反应物Ⅰ和五水硝酸铋，搅拌，插入铂电极，通电，在恒压1.5v~3.5v的条件下，反应5~10h；然后将反应产物溶于有机溶剂，用硅藻土过滤，萃取分离滤液，再分离提纯得到相应的芳香族硝基化合物。本发明利用电流产生的电子进行氧化，不需要使用氧化剂，在室温下反应，条件温和，且反应选择性好、收率高，整个操作过程简单易行。该法得到的芳香族硝基化合物在医药化工等领域合成中有广泛的应用。
文档编号C25B3/00GK102732909SQ20121021602
公开日2012年10月17日 申请日期2012年6月27日 优先权日2012年6月27日
发明者祁红林, 黄精美 申请人:华南理工大学