二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙合成

孫世清，李勃慶

苯腙類化合物在生物化學與醫學領域的應用前景廣闊，國內主要研究其在抗菌、抑菌等生物活性方面的應用[1-2]。苯腙類衍生物還能抑制血小板聚集[3]，這對于防控心血管系統疾病來說具有較大意義。國外研究發現這類化合物還可以作為光學材料摻雜分子與其他材料制備二階光學非線性聚合物材料[4]，相較于其他光學材料具有較為重要的優勢。目前有關由2，4-二硝基苯肼和二苯乙二酮為原料合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的合成條件的研究還未見報道。本文將以2，4-二硝基苯肼和二苯乙二酮為原料，研究二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的合成最佳的工藝條件，為腙類物質的合成提供理論依據。

1 試驗方法

1.1 試驗試劑

二苯乙二酮(自制)；無水乙醇(分析純，天津恒興化學試劑制造有限公司)；濃硫酸(分析純，天津致遠化學試劑有限公司)；氯仿(分析純，天津恒興化學試劑制造有限公司)；丙酮(分析純，天津恒興化學試劑制造有限公司)；2.4-二硝基苯肼(分析純，遼寧科拓化工有限公司)。

1.2 試驗儀器

WRS-2熔點儀(上海光儀器儀表有限公司)；IRAffin傅里葉變換紅外光譜儀(島津企業管理有限公司)；DHG-942電熱鼓風干燥箱(上海一恒科學有限公司)；SHB-III循環水式多用真空泵(鄭州長城科工貿有限公司)；電熱恒溫水浴鍋(上海躍進醫療器械廠)。

1.3 試驗原理

用紅外光譜儀進行表征確認產品為目標產物二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙。

1.4 試驗過程

準確稱取一定質量的2，4-二硝基苯肼，加入10 ml無水乙醇溶解，攪拌下緩慢滴加少量濃硫酸水浴加熱溶解，至溶液變的澄清透明。另稱取一定質量的二苯乙二酮，溶于10 ml無水乙醇。分別將二苯乙二酮溶液滴加到2，4-二硝基苯肼中，水浴加熱回流一定時間，然后冷卻到室溫。待析出晶體后，過濾，晶體用冷水洗滌三次，干燥得粗產物。先用氯仿重結晶提純。測量其熔點并用紅外光譜儀進行表征，以確認產品為目標產物二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙。用電子天平稱量產品的質量，并計算出它們的產率。計算公式為：w=(實際合成產物的質量/理論合成產物的質量)×100%。

2 結果與討論

2.1 紅外光譜及其分析

紅外光譜及其分析見圖1。

圖2 物料比對合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙產率的影響

圖3 合成時間對合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙產率的影響

圖4 溫度對合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙產率的影響

由圖1可知，該有機化合物紅外吸收峰的數據分別為：NH：3 269.82,3 192.50；CO：1715.65；CN:1 667.72；NO2：1 532.24、1 444.72；CN：1 407.47、1 282.93、1 179.54 cm-1。該有機化合物中存在有未參與反應的羰基。所以該化合物為二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙。

2.2 單因素試驗

影響產品產率的因素有很多，但主要是物料比、反應時間、反應溫度對產率的影響。因此，本文主要探討這三種因素對產率的影響。

2.2.1 物料比對產率的影響 物料比對合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙產率的影響，見圖2。

由圖2可知，在50 ℃水浴保溫加熱，反應時間120 min條件下，隨著 2，4-二硝基苯肼和二苯乙二酮物料比(質量比)逐漸增大(1∶0.5、1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0、1∶3.0)，產物產率也逐漸升高，但當物料比為1∶1.0時，產率達到最高，隨后逐漸下降。因此最佳反應物料比是1∶1.0。

2.2.2 反應時間對產率的影響 見圖3。在物料比為1∶1.0,反應溫度50 ℃水浴加熱條件下，隨著反應時間的增加(30 min、60 min、90 min、120 min、150 min)，產物產率逐漸升高，但反應時間到達60 min時，產率達到最高，隨后逐漸下降。因此最佳合成時間為6 0min。

2.2.3 反應溫度對產率的影響 見圖4。在物料比是1∶1.0，反應時間60 min，隨著反應溫度的增加(30 ℃、50 ℃、70 ℃、90 ℃、110 ℃)，產物產率也逐漸升高，但反應溫度到達70 ℃時，產率達到最高，隨后逐漸下降。因此最佳合成溫度為70 ℃。

表1 正交試驗設計表

表2 正交試驗結果與分析表

2.3 制備二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙最佳條件的確定

2.3.1 正交試驗 利用單因素試驗得到的試驗結論設計正交試驗。以產率為指標，分別在三組試驗因素中選出三個水平用來做正交實驗，選用L9(33)正交表，設計如表1，正交試驗結果見表2。

2.3.2 試驗結果 從表2可看出，影響合成的二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的產率大小順序依次是物料比>合成溫度>合成時間。綜上可知，合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的產率的最佳條件為物料比為1∶1.0，合成時間為60 min，合成溫度70 ℃，此條件下二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的合成產率最高。