毕业设计（论文）：三嗪类衍生物合成方法的改进

PAGE6PAGE101目录TOC\o"1-4"\h\z摘要 1Abstract 1第一章前言 21部分三嗪类衍生物应用简介 21.1医药方面 21.1.1拉莫三嗪 21.1.2六甲嘧胺 21.1.3头孢三嗪 31.2工业方面 31.2.1荧光增白剂 41.2.2活性染料 41.2.3酚三嗪树脂 51.2.4三嗪系阻燃剂 51.3农药方面 51.3.1均三嗪除草剂 61.3.2三氮苯类除草剂 62目标产物应用简介 63两种合成方法 73.1文献合成方法 73.2改进合成方法 8第二章实验材料 91实验药品 92实验设备与仪器 93自制Pd/C催化剂 94自制4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚 105三聚氯氰 10第三章实验部分 111实验步骤 111.14-氨基-2，6-二叔丁基苯酚的合成 111.26-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-二氯-1，3，5-三嗪的合成 111.36-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪的合成 112催化氢化工艺 122.1反应原理 122.2工艺过程的控制 132.2.1催化剂及投料比 132.2.2丙酮及投料比 132.2.3压力控制 132.2.4温度控制 132.2.5时间控制 13第四章结果分析与讨论 141实验结果 141.1最终产物转化率 141.2核磁共振波谱图 141.3核磁共振波谱图分析 141.4催化氢化最佳条件 152结果讨论 15第五章结束语 16主要参考文献 17三嗪类衍生物合成方法的改进杨孝坤（武汉工业学院生物与制药工程系湖北武汉430023）摘要目的：本课题研究拟以三聚氯氰为原料，通过设计合理的实验方案，改进合成三嗪类衍生物6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪的工艺方法，使整个反应过程易于控制，最终产物转化率增加，适宜于工业大规模生产。方法：选取亚硝基中间体4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚为起始反应物，通过催化氢化、烃化和亲核取代等反应过程，合成目标产物，使用核磁共振法对目标产物进行波谱分析，并对最终转化率进行比较。结果：成功地合成了目标产物，且通过方法改进使最终产物转化率增加。结论：改进后的工艺方法克服了原文献工艺方法的缺点，使最终产物转化率也大幅度提高，此法更适宜于工业大规模生产。关键词：三聚氯氰；催化氢化；6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪；核磁共振法ToImproveTheMethodFortheSynthesisOfTriazineDerivativesYangXiao-kunAbstractAim:Theprojectstudiesonprocessforthepreparationoftriazinederivativesstartedwithcyanuricchlorideasrawmaterial,bydesigningthereasonableexperimentalplan.Method:synthesizingtargetproductionusing4-nitro-2,6-di-t-butylphenolasthestartingmaterialthroughaseriousofreaction,suchascatalytichydrogenation,alkylation,nucleophilicsubstitution,andthetargetproductionwasconfirmedbynuclearmagneticresonancespectrometry(NMR)est,thencomprisedtheendconversionrate.Result:successfullysynthesizedtargetproduction,andtheendconversionratewasraisedthoughtheimprovementofthemethod.Conduction:Theimprovedmethodovercomedthedisadvantageofliteraturemethod.Andtheendconversionratewasraisedextently,sotheimprovedmethodwasfitforindustrymanufacture.Keywords:cyanuricchloride,catalytichydrogenation,6-（4′-Hydroxyl-3′，5′-di-tert-butylanilino）-2，4-bis(n-octylthio)-1，3.，5-triazine,nuclearmagneticresonancespectrometry(NMR)前言1部分三嗪类衍生物应用简介三嗪类衍生物是一类应用十分广泛的化合物。主要应用领域有医药工业、染料工业、农用化学品工业和石化助剂工业等，主要被用作除草剂、杀菌剂、杀虫剂、新型阻燃绝缘高聚物材料的主要原料，荧光增白剂、活性染料、医药以及新型多功能润滑油添加剂等。1.1医药方面三嗪类衍生物在医药方面的应用主要是抗癫痫药，抗肿瘤药、抗真菌药等。其中比较有代表性的药物是拉莫三嗪、六甲嘧胺和头孢三嗪。1.1.1拉莫三嗪拉莫三嗪（Lamotrigine，LTG），又名利必通，化学名称为3，5-二氨基-6-（2，3-二氯苯基）-1，2，4-三嗪，分子式为C9H7N5Cl2，分子量为256.09。属于叶酸拮抗剂，尽管其作为一种强效的抗癫痫药（AEDS），是因为其抗叶酸作用，但实际上这种作用是微弱的。它在各种动物模型中都证明有效，作用范围类似于苯妥因钠和抗吗西平，作用方式认为是抑制了谷氨酸的释放，该药被选为AEDS，是因为其化学结构和作用方式都代表了癫痫治疗的新途径[1]。拉莫三嗪的作用环节是抑制突触前膜兴奋性氨基酸谷氨酸的释放，作用机制是抑制钠通道开放，稳定过度兴奋的神经元膜(因而类似于苯妥因)，同时具有脑保护作用。临床使用无自身酶诱导作用；剂量—血药浓度呈直线关系；主要用于难治性癫痫的合并用药，尤其对大发作、小发作及局灶性发作有效。人类使用安全性高，副作用发生率低，无肝脏、血液毒性；导致停药的原因主要是皮疹和发作次数增加，前者停药后消失[2]。1.1.2六甲嘧胺六甲嘧胺(Altretaminehexamethytmelamine，HMM)，别名六甲三聚氰胺，化学名称为2，4，6—三(二甲胺基)—1，3，5-三氮嗪，分子式为C9H18N6，分子量为210.28。六甲嘧胺在化学结构上与烷化剂三乙烯二聚氰胺(TAM)相似，但六甲嘧胺在苯环上没有乙烯亚胺基，取而代之的是二甲胺基，因而六甲嘧胺并不属于烷化剂。六甲嘧胺是需要代谢活化的细胞毒类抗肿瘤药物，其代谢中间产物可作为烷化剂而产生抗肿瘤作用。然而六甲嘧胺与传统的烷化剂并没有交叉耐药性。近几年来的临床研究发现，六甲嘧胺对卵巢癌、肺癌、乳腺癌、恶性淋巴瘤有肯定的治疗疗效，特别是对晚期卵巢癌的研究，发现六甲嘧胺具有较好的临床应用价值。六甲嘧胺的抗肿瘤作用机制，目前并不完全清楚。药理研究表明，此药为嘧啶类抗代谢药物，可以抑制二氢叶酸还原酶，干扰叶酸代谢，选择性抑制DNA、RNA以及蛋白质的生物合成大多数研究者认为，六甲嘧胺在体内实验中并没有显示出烷化剂的活性，其N-去甲基中间代谢产物可作为烷化剂而发挥抗肿瘤作用。临床证明，对烷化剂产生耐药性的患者，对六甲嘧胺仍然有反应，表明六甲嘧胺与烷化剂之间没有交叉耐药性[3]。1.1.3头孢三嗪头孢三嗪（Cefatrizine），又名头孢三嗪噻肟，头孢氨噻三嗪、菌必治、氨噻三嗪、头孢菌素等，化学名称为[6R-[6a,7b(Z)]]-3[[1,2,5,6-四氢-2-甲基-5,6-二氧代-1,2,4-三嗪-3-基]硫代]甲基]-7-[[(2-氨基-4-噻唑基)(甲氧亚胺基)乙酰基]氨基]-8-氧代-5-硫杂-1-氮杂双环[4,2,0]-辛-2-烯-2-羧酸-二钠盐三倍半水合物。分子式为C18H18N8Na2O7S3·3.5H2O，分子量为661.59。性状为白色或类白色结晶粉末，无臭。本药用于肌肉注射的溶剂为1%的盐酸利多卡因注射液，用于静脉注射的溶剂为注射用水。本药具有抗菌谱广、杀菌作用强，对b-内酰胺酶高度稳定，高效、长效、低毒等特点，并具有注射1剂即可保持24小时疗效浓度的优点。在第三代头孢菌素中，本品是唯一具有长效特点的药物。本品为半合成的第三代头孢菌素，对大多数革兰阳性菌和阴性菌都有强大抗菌活性，抗菌谱包括绿脓杆菌、大肠杆菌、肺炎杆菌、流感嗜血杆菌、产气肠细菌、变形杆菌属、双球菌属及金葡菌等。本品对β内酰胺酶稳定。头孢三嗪可使硫酸铜法测定尿糖出现假阳性反应。配伍禁忌药物较多宜单独给药。与氨基糖苷类抗生素(如庆大霉素和妥布霉素)联合应用时，对肠杆菌科细菌和假单胞菌的某些敏感菌株有协同抗菌作用。与氨基糖苷类或其它头孢菌素药合用时，会增加肾毒性。与呋塞米等强利尿剂合用时，可增加肾毒性。可影响酒精代谢，使血中乙醛浓度上升，显示双硫醒样反应[4]。1.2工业方面三嗪类衍生物在工业方面的应用主要在橡胶合成、活性染料、三嗪树脂和三嗪阻燃剂等方面。1.2.1荧光增白剂荧光增白剂(Fluorescentwhiteningagent)是利用荧光给予人们视觉器官以增加白度感觉的白色染料。它像各种纤维染色所用的染料一样，可以上染各种类型的纤维。在纤维素纤维上如同直接染料可以上染纸张、棉、麻、粘胶纤维；在羊毛等蛋白质纤维上如同酸性染料上染纤维；在腈纶上如同阳离子染料上染纤维；在涤纶和三醋纤上如同分散染料上染纤维，荧光增白剂的品种很多，早在1939年I．G．公司正式供应市场至今已有70多年历史。早期合成的荧光增白剂产品现已淘汰，有些化学结构如咪唑啉酮、S，S一二氧化二苯并噻吩、次甲基衍生物也已不用。新开发的化学结构也只有一部分有实用价值，但荧光增白剂的发展还是十分迅速的。三嗪类基二苯乙烯类荧光增白剂这是一大类荧光增自剂，是由4，4′一二氨基二苯乙烯2，2′二磺酸(简称D.S.D酸)与三聚氯氰、胺类或其他化合物缩合而制得的一系列三嗪氨基二苯乙烯增自剂，历史悠久而经久不衰。也是荧光增自剂中品种最多，应用领域最广、产量最大的荧光增自剂。具有合成容易、增白作用强、对纤维亲和力高、耐光牢度较好等优点。广泛用于棉、粘胶、聚酰胺、羊毛、蚕丝、麻等纤维的加白，是纺织行业中主要的荧光增白剂之一。它在洗涤剂行业中也大量使用．还能满足造纸打浆、涂层二步的要求，故造纸工业上也大量采用。这类荧光增白剂的最大缺点是耐氧牢度较差，因容易与氯生成氯胺。不对称的三嗪氨基二苯乙烯荧光增白剂，因为制造难度大．合成步骤多，价格贵等因素而影响其使用，虽有工业意义，但与对称结构的品种相比，缺乏竞争力在三嗪氨基二苯乙烯骨架上变换取代基，可以改变荧光增自剂的溶解性、pH值适用范围、亲和力及耐酸牢度等[5]。1.2.2活性染料活性染料是一类有发展前途的重要棉用染料。尽管只有44年的开发和生产史,但由于其具有色泽鲜艳、湿牢度优异、使用方便、适用性强等特点,因此发展很快。从活性染料的性能，比如匀染性、易洗涤性和固色率等与经济性进行综合考虑,目前各化工生产企业大多集中在含两个不同活性基染料的开发上,一个为一氯均三嗪基，另一个为乙烯砜基的结构。由于这种双活性基染料具有较高吸尽率和固色率,又能与分散染料在中性染浴中同浴，对涤棉混纺织物进行一浴一步法染色,因此仍是一类有一定发展前途的产品。类似的印花用含季铵盐均三嗪基活性染料也已开发成功,商品名为ProcileneN染料,它不同于KayacelonReactCN染料,母体染料的分子比较小,季铵盐由叔胺化合物即MatexilFA2N组成,它可生化、无毒性[6]。1.2.3酚三嗪树脂酚三嗪树脂（PT树脂），是酚醛树脂的氰酸酯，固化后成为具有三维网状结构的改性酚醛树脂。它是热塑性酚醛树脂在适当溶剂中与三烷基反应，形成酚醛树脂的季胺盐，再与卤代氰（ClCN或BrCN）反应，并进一步交联成酚醛树脂。由于它具有双马来酰亚胺的高温性能（Tg﹥300℃）和酚醛树脂的阻燃特性,以及环氧树脂的加工工艺性能(固化过程中无挥发性小分子产生,收缩低),而成为改性酚醛树脂中的佼佼者[7]。酚三嗪树脂的主要特征是：低熔化粘度；凝胶时间长；固化前树脂在低沸点溶剂中有高可溶性，能用作清漆；不同类型的树脂在室温下可以是液体，也可以在50～60℃间熔化；阻燃性超过了一般酚醛和双马来酰亚胺；热氧化稳定性可与双马来酰亚胺及芳香聚酰胺相比；玻璃化温度超过300℃；固化过程中不用催化剂，固化过程中没有挥发性副产物产生[8]。另外，DasSsijal等人研究了酚三嗪树脂的合成，结果发现，用酚三嗪树脂的所制得的复合材料耐火焰性能好，成型工艺简单，热性能和化学性能稳定[9]。1.2.4三嗪系阻燃剂三嗪系阻燃剂具有挥发性小、阻燃性能优异、无毒、相容性好、持久、耐光等优点。因此，三嗪类衍生物不断被合成出来，用于多种合成材料的阻燃。如用含溴的三嗪系阻燃剂阻燃的聚苯乙烯，除具有优异的阻燃性能外，还具有高冲击性能。国内外对三嗪系阻燃剂的合成及应用的研究十分活跃，已有大量的论文和专利发表[10～12]。ABS具有优良的电性能、耐寒性、耐油性、化学稳定性和冲击性能，被广泛应用于机电、家电、交通等行业。但是ABS的氧指数仅为17.8%，离火后能继续燃烧，并释放出大量的黑烟和有毒气体，用其制造的电子、电器配件等会因为短路而因火灾。电器工业对塑料阻燃要求日趋严格，因此，未经阻燃处理的ABS推广和应用受到了严格限制。改善ABS树脂的阻燃性已成为当今社会十分关注和亟待解决的问题。用三嗪阻燃剂阻燃ABS，当添加量为15%时，ABS阻燃性达UL94V-0级，氧指数为26.5。从氧指数看，三嗪阻燃剂的阻燃效果优于十溴二苯醚。低的Sb/Br比还有利于ABS阻燃性的提高，表明氮、溴具有协同阻燃作用。三嗪阻燃剂阻燃的ABS能获得良好的力学性能，同时能增强ABS的拉伸性能，其弯曲强度和冲击强度明显优于用十溴二苯醚阻燃的ABS体系[13]。1.3农药方面三嗪类衍生物作为预防农田杂草生长的除草剂和预防害虫的杀虫剂在世界范围内广泛使用。均三嗪除草剂和三氮苯类除草剂是开发比较早的三嗪类衍生物除草剂。1.3.1均三嗪除草剂均三嗪类除草剂是以三嗪为骨架的化合物，它的除草活性于1952年被发现，这些化合物的除草活性及选择性于1955年首次被发表。由于其高效低毒的特性，至今仍为有价值的旱田除草剂[14～15]，它主要用于控制宽叶及绿色杂草，在我国玉米田中使用最多。1.3.2三氮苯类除草剂三氮苯类除草剂的除草活性是由J.R.Ceigy公司的一个研究小组于1952年发现，1954年发表的第一个专利包括了2-氯-2-甲氧基及2-甲硫基-4，6-双（烷氨基）均三氮苯化合物，这些化合物的除草活性及选择性于1955年首次发表，至此，以三氮苯为骨架的化合物逐步引起了人们的关注，这类化合物至今仍为有价值的旱田除草剂，它们具有用药量少、除草效果好、杀草谱广和药成本低的优点。在2001～2002年美国玉米田使用的除草剂中，该类化合物排列第一位，同时它也是未来中国玉米田除草剂的当家品种。但是这类除草剂也存在某些缺陷，例如，在土壤中的残留期过长（可达2～3年），对后茬敏感作物能造成严重减产，甚至减产[16]。2目标产物应用简介目标产物化学名称为6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪，分子式为C55H59N4S2O，分子量为603。其结构式为:图16-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪结构式分析目标产物的结构构成，我们可以发现其与前面叙述的多种三嗪类衍生物的结构相似，因此其在医药、农药、化工上应用具有十分广泛的意义。由于其结构中含有均三嗪，可以作为抗癫痫药、抗肿瘤药的原料，可以用来制作三嗪树脂、三嗪阻燃剂，还可以用来制作均三嗪除草剂。另外，据文献[17～19]报道，一些杂环母核中含有不同键合形式之元素硫的含氮杂环衍生物在四球机上均具有优良的摩擦磨损性能，而且在取代基芳环上含有氯或甲氧基的情况下，其摩擦磨损性能更好这是一类优良的极压多功能润滑油添加剂。因此该目标产物还可以应用在橡胶合成、新型多功能润滑油添加剂工业中。3两种合成方法3.1文献合成方法图2文献合成6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪方法路线文献提供的合成方法主要存在以下缺点：每一步合成的中间产物都要进行分离纯化,操作烦琐；②亚硝基中间体-NO2还原为-NH2用连二亚硫酸钠（别名保险粉或者低亚硫酸钠，白色砂状结晶或者淡黄色粉末）作为还原剂，具有很强的还原性，加热或者接触明火会引起燃烧，暴露在空气中会被氧化而变质，遇水、酸或者与有机物、氧化剂接触，都可以放出大量的热而引起剧烈燃烧，并放出有毒和易燃的二氧化硫；③反应生成的4-氨基-2，6-二叔丁基苯酚其性质不稳定，见光或者在空气中极易分解，分离纯化难度大，转化率低。3.2改进合成方法图3拟合成6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪方法路线改进后的合成方法相对文献合成方法具有以下优点：整个反应过程只需要分离一次中间产物；4-氨基-2，6-二叔丁基苯酚不经分离直接进入下一步反应，避免了见光和接触空气，减少了其被氧化分解的可能性；③亚硝基中间体的还原反应采用催化氢化工艺，具有操作简便，过程易于控制，反应完全，副反应少，反应收率高，环境污染小等优点。第二章实验材料1实验药品盐酸（天津市福晨化学试剂厂）亚硝酸钠（武汉师范学院化工厂）氢氧化钠（湖北大学化工厂）乙酸酐（湖北大学化工厂）无水乙醇（天津市福晨化学试剂厂）石油醚（上海恒立精细化工有限公司）乙酸乙酯（湖北大学化工厂）丙酮（中国医药集团上海化学试剂公司）辛硫醇（天津市福晨化学试剂厂）碳酸钠（上海恒立精细化工有限公司）三聚氯氰（山东营口三征化工有限公司，工业纯）2，6-二叔丁基苯酚（武汉师范学院化工厂）4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚（自制）Pd/C催化剂（自制）活性碳（自制）2实验设备与仪器ZF-1三用紫外分析仪（江苏海门市其林医用仪器厂），SHZ-DⅢ循环水式真空泵（巩英市英峪市华仪器厂），恒温加热磁力搅拌器（巩英市英峪市华仪器厂），精密电子天平（奥豪斯国际贸易有限公司），熔点仪（天津大学精密仪器厂）量筒（10ml，20ml，100ml）锥形瓶（100ml，250ml）玻璃点样毛细管（硬质中性玻璃）三口圆底烧瓶，层析板，展开缸，载玻片，分液漏斗，小烧杯，干燥器，移液管，干燥器3自制Pd/C催化剂Pd/C催化剂，是一种常用的加氢催化剂，作用比较温和。具有一定的选择性，对三键、双键、肟键、硝基及芳香族化合物侧链上的不饱和键具有很高的活性。适用于多种化合物的选择氢化，也是最好的脱卤、脱苄催化剂。Pd/C催化剂的制备大多采用浸渍法，一般包括载体预处理、活性金属浸渍、干燥、还原等步骤，还原过程大多采用氢气还原。影响催化剂活性的因素主要有：催化剂活性金属含量、颗粒大小及分散度、催化剂表面结构以及金属Pd在载体上的分布状况等。催化剂用浸渍法制备，载体为6～8目片状椰壳活性炭。将活性炭载体先用5％HNO3溶液在95℃预处理2小时，洗涤至中性后干燥，备用。负载由以下步骤组成：载体与浸渍液等体积浸渍→真空干燥→老化→还原。研究中考察了不同浸渍液浓度、浸渍时间、干燥温度及时间对催化剂性能的影响。还原过程采用化学还原法和流动H还原两类方法，化学还原法分别使用了甲酸钠、甲酸、葡萄糖、甲醛溶液作为还原剂，还原温度均控制在50～70℃[20]。4自制4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚用量筒量取40ml蒸馏水，称取30.4g亚硝酸钠溶解于蒸馏水中。然后量取75ml乙醇，冷却到室温，通入氯化氢气体达到饱和后，再加入400ml乙醇进行稀释，再加入82.4ml2，6-二叔丁基苯酚,冷却,温度在15～20℃下加入配制好的亚硝酸钠溶液。加热搅拌，反应大概1小时实验停止。然后往反应液中加入200ml蒸馏水，过滤分离，对滤饼进行洗涤后，再加入300ml石油醚过滤、洗涤，在70～80℃的真空干燥箱中干燥烘干，得到4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚。5三聚氯氰三聚氯氰，化学名称为2，4，6-三氯-1，3，5-三嗪，分子式为C3N3Cl，三聚氯氰分子中有三个活泼的氯原子（相当于酰氯结构），可分级取代，形成各种不同性质和用途的衍生物。由于其特殊的结构和性质，三聚氯氰作为一种重要的化学中间体已经被广泛应用于化工领域，是许多农药、除草剂、活性染料和荧光增白剂、表面活性剂的重要原料。同时，也可以用于生产氮肥增效剂、表面活性剂、增塑剂、橡胶硫化剂、聚合物发泡剂、树脂固定剂、聚合催化剂、防火剂、照相感光剂、粘合剂、氰醛树脂、反向渗透膜、稳定性火药和多种药物[21]。三聚氯氰所含的均三嗪环相当稳定，只有在浓硫酸中加热到150℃以上才能分解，三个氯原子受到-C=N-不饱和键的影响活性较强，容易反应，可分阶段被-OR、-NR、-SR、-NHRD等官能团置换，形成不同性质和功能的均三嗪类衍生物[22]。三聚氯氰工业品为白色粉末，使用前经石油醚（60～90℃）重结晶纯化[23]。第三章实验部分1实验步骤1.14-氨基-2，6-二叔丁基苯酚的合成操作过程:准确称量1.45g4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚于250mL三口圆底烧瓶中(加入含量为5％的Pd/C催化剂0.073g，18mL丙酮，搅拌子)，将烧瓶固定在磁力搅拌器上，中间一头用玻璃塞塞紧，一头通水泵抽走圆底烧瓶中的空气后，另一头通H2(H2流量10mL／min)，室温下搅拌，反应过程中用TLC跟踪(乙酸乙酯／石油醚，体积比为1：10),大约每半小时点一次样。24小时后反应完毕，滤掉催化剂。分析：该反应过程是催化氢化过程,是整个合成方法中改进过程,其具体分析见本章2[催化氢化工艺分析]。产率为92%。1.26-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-二氯-1，3，5-三嗪的合成操作过程:将1.1g三聚氯氰放入烧杯中,加入20mL丙酮,加热回流,当三聚氯氰大部分溶解后,冷却至室温,然后缓慢加入200mL冰水,温度保持在0～5℃下搅拌。然后将其加入到三口圆底烧瓶中，再往烧瓶中加入0.4g碳酸钠,将温度保持在8～10℃下搅拌1小时,加入丙酮稀释,继续搅拌1小时,得到悬浮液后加入冰水形成沉淀,过滤,把滤饼放在真空中干燥得到产物。分析：该反应过程亲核取代反应过程。反应过程中生成氯化氢气体，因此，要用碳酸碳酸氢钠进行中和。由于三聚氯氰的空间结构，了能有三种取代产物。生成三种产物的温度不同，本反应过程要求得到1位的取代产物，温度需要控制在较低的情况下。温度要求控制在8～10℃，用丙酮作溶剂，在碱性条件下进行反应。产率为90%。1.36-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪的合成操作过程:通过溶解0.39g钠于8ml乙醇中，并加入2.42g的正辛硫醇，振荡溶解，然后边搅拌边加入6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-二氯-1，3，5-三嗪，加入乙醇，加热回流，搅拌2小时后冷却至室温。往得到的溶液中加入水，过滤洗涤，然后再加入热的乙醇、活性炭，过滤并慢慢结晶。分析：该反应过程为亲核取代反应过程。要用乙醇作为溶剂，采用加热回流装置进行反应。产率为70.3%。2催化氢化工艺通过分析整个合成方法，原文献合成4-氨基-2，6-二叔丁基苯酚的方法中所用到的连二亚硫酸钠在空中极不稳定，反应过程也不易控制，副产物较多，产率低，反应产物4-氨基-2，6-二叔丁基苯酚见光或者接触空气后也可能引起变质，进一步影响后续反应产物的纯度，使最终的目标产物纯度不高。拟采用催化氢化工艺取代连二亚硫酸钠的还原作用。催化氢化工艺是有机化工合成中的先进工艺，和其它的还原工艺相比有以下优点：流程路线短，设备投资低；原料种类少，操作简便；反应完全。副反应少；反应收率高，产品质量好；成本低，经济效益好；环境污染小。特别是在制备那些用其它还原工艺难以进行或根本不能得到的化合物方面，此工艺更具有优越性。因此，催化氢化工艺已成为目前有机合成研究中的热门课题。不论是老产品，还是新产品，凡是有可能用催化氢化工艺合成的，人们都首选它。2.1反应原理有机化合物在催化剂存在下与氢的反应叫做催化氢化。其原理被认为是氢和有机分子中的不饱和键，首先被吸附在催化剂的表面上，氢和不饱和键被催化剂的活性中心形成中间产物，再进一步与活化了的氢作用，生成饱和有机分子，然后从催化剂表面脱附。主反应：图4催化氢化主反应过程副反应：图5催化氢化副反应过程2.2工艺过程的控制2.2.1催化剂及投料比选用5％的Pd/C催化剂为本试验的催化剂，其投料比(质量)为：Pd/C催化剂/4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚=5％；若比值>5％，虽可提高反应速率，但不经济；若比值<5％，反应速率降低，氢化反应不能正常进行。2.2.2丙酮及投料比丙酮可提高有机物在水相中的溶解度，使气相、液相间的相转移催化反应得以实现，其投料比为丙酮／4-硝基-2，6-二叔丁基苯酚=0．5％；若比值>0．5％，不仅浪费丙酮，而且会破坏液相和气相间的正常比例；若比值<0．5％，丙酮对有机物在水相中的增溶作用降低，使反应不能正常进行。2.2.3压力控制反应开始时,氢气压力控制在0.2MPa左右。若氢气压力过高，虽可使氢化反应加速，但此时更有利于生成副反应物，另外催化剂的选择性降低；若氢气压力过低，不仅反应速率慢，而且使反应温度发生较大的波动，难以控制在正常范围内。所以氢气的起始压力要控制在0.16～0.22MPa，反应终止压力为0.08MPa比较适宜。2.2.4温度控制加氢反应过程中体系温度应控制在15℃～30℃之间。若温度低于15℃，因反应速率太慢使反应不能正常进行；若温度高于30℃，不仅易发生副反应，而且会生成高聚物使催化剂中毒。2.2.5时间控制反应过程中应该采用薄层色谱法(TLC)进行跟踪，每间隔一定的时间，要对反应溶液进行点样，观察原料点的位置，这样有利于控制反应终点，有利于反应物反应完全。当反应的原料点消失，即可终止反应。第四章结果分析与讨论1实验结果1.1最终产物转化率改进的合成方法实验得到的目标产物的总产量占理论产量的70.3%。1.2核磁共振波谱图图6最终产物核磁共振谱图1.3核磁共振波谱图分析化学位移值（ppm）峰个数可能结构氢数7.261～7.285双峰Ar-H2H6.853单峰-NH-1H5.098单峰-OH-1H3.103～3.054三重峰s-CH2-4H1.674～0.854多重峰-CH-48H1.4催化氢化最佳条件Pd/C催化剂含量Pd/C催化剂投料比丙酮投料比起始压力控制终止压力控制温度5%5%0.5%0.16～0.22MPa0.08MPa25℃2结果讨论本课题充分研究、分析了文献中目标产物6-（4′-羟基-3′，5′-二叔丁苯胺基）-2，4-(二-正硫辛基)-1，3，5-三嗪的合成方法，研究、分析了工艺流程中每一步合成反应的反应条件对实验进程以及产物转化率的影响，发现，实验流程中合成4-氨基-2，6-二叔丁基苯酚的过程用连二亚硫酸钠作为还原剂，影响了最终产物的转化率。通过实验摸索，发现采用催化氢化工艺取代连二亚硫酸钠的还原作用可以提高4-氨基-2，6-二叔丁基苯酚的转化率，进而使最终产物的转化率得以提高，并且找到了催化氢化工艺流程中催化剂及投料比、丙酮及投料比、压力、温度、时间等反应条件的工艺控制范围。通过NMR分析，我们可以推断反应最终产物就是我们要得到的目标产物，且其最终产率（76.3%）远远高于文献中的实验产率（65.1%），说明这条改进的工艺路线的改进是成功的，与原先的工艺路线比较，催化氢化工艺有如下优点：流程路线短，设备投资低；原料种类少，操作简便；反应完全。副反应少；反应收率高，产品质量好；成本低，经济效益好；环境污染小。第五章结束语毕业设计已经接近尾声，在这几个月的忙碌中，我收获很多，感触颇深。首先，这次我的课题研究能够得以圆满结束，与指导老师的细心教诲，同实验室其他同学的热心帮助是密不可分的，这些都将成为我人生中美好的回忆，在这里，我要向在实验中给我帮助的所有的人说声：谢谢。其次，我认为这次毕业设计不仅仅是一次简单的课题研究，而是我大学学习生活的升华，它让我重新认识了自我、塑造了自我。以前的学习生活都是按照老师的安排去是实践，然而这次的设计任务是灵活的，是探索性质的，具有挑战性。在实验的准备阶段，我学会了利用学校图书馆和网上的数据库进行相关文献的检索和查阅，掌握了大量药物合成方面的知识。在实验阶段，我又学会许多实验原理和实验设备以及仪器的操作。最重要的是学会了把平时学到的专业知识运用到实践中去，学会了如何在实验中发现问题，培养了自己分析问题、解决问题的能力。这些都将成为我将来工作学习中一笔宝贵的财富，对我将来工作有深刻的指导意义。在实验过程中我的指导老师—赵静国老师给予了我悉心的指导，不管我什么时候遇到什么问题，他都给我进行讲解，直至我明白。不仅如此，他还在生活上关心我们、鼓励我们。谈笑间，我们学到了很多书本上学不到的知识，了解到将来在工作学习中需要注意的问题和前进的方向。另外，赵老师严谨的治学态度、实验时一丝不苟的精神都是我们学习的榜样。还有最为重要的是，这次毕业设计不同于以往的任何实验，以前的实验都是按照书本上的实验步骤按部就班的进行操作、实验设备以及仪器、实验原料还有实验方法都是已知的，操作起来没有任何挑战性，学习起来有点被动性。但是这次课题研究，什么都要自己动脑筋，你要在实验中学习，在学习中思考，在思考中总结，在总结中进步，可以说这是一个痛并快乐着的过程。这次毕业设计耗费了我们相当大时间和精力，但是我认为物有所值。最后，我要再次感谢我的指导老师给予我的细心教诲，感谢我们同实验室其他同学热心的帮助！主要参考文献陈国俊.拉莫三嗪—一种新型而有效的抗癫痫药.国外医学：神经病学.神经外科学分册，1994，21（1）：20陈国俊.拉莫三嗪—一种新型而有效的抗癫痫药.国