9،10-دیبروموآنتراسنیک واسطه مهم در سنتز آلی است که به طور گسترده در تهیه رنگ های فلورسنت و ترکیبات هتروسیکلیک استفاده می شود. این مقاله مسیرهای مختلف مصنوعی 9،10-دی بروموآنتراسن، از جمله سنتز پتروشیمی، سنتز برماسیون مستقیم ترکیبات معطر، سنتز کاتالیز شده با مس و سنتز کاتالیز شده با فلز را معرفی می کند.
1. روش سنتز پتروشیمی:
در صنعت پتروشیمی، 9،10-دیبروموآنتراسن از مواد خامی مانند سیکلوهگزان، گاز کلر و پودر آهن تهیه میشود. مراحل مشخص به شرح زیر است:
1. واکنش کلرزنی سیکلوهگزان و گاز کلر با پودر آهن به عنوان کاتالیزور.
2. 1-کلروسیکلوهگزان تولید شده با تترابوتیل لیتیوم در حضور یدید واکنش می دهد و 1-بوتیل سیکلوهگزان تولید می کند.
3. محصول دوباره با گاز کلر در حضور پودر آهن کلر می شود تا محصول 2،3-دی کلرو{3}}بوتیل سیکلوهگزان تولید شود.
4. برای تولید 2-بوتیل سیکلوپنتان، محصول را با تترابوتیل لیتیوم در حضور اتیل تنگستات واکنش دهید.
5. واکنش کلرزنی 2-بوتیل سیکلوپنتان در حضور گاز کلر، محصول 2-کلرو-9،10-دی بوتیلانتراسن را تولید میکند.
6. در نهایت با یدید مس در کلروفرم حرارت دهید تا 9،10-دیبروموآنتراسن به دست آید.
این روش محصولی با خلوص بالا و خروجی زیاد به دست می آورد، اما هزینه استفاده از مواد اولیه نسبتاً بالا است.
دوم، روش سنتز برماسیون مستقیم ترکیبات معطر:
در روش سنتز برماسیون مستقیم، 9،10-دیبروموآنتراسن از ترکیبات معطر از طریق واکنش برماسیون مستقیم تهیه میشود. مراحل مشخص به شرح زیر است:
1. آنتراسن را در یک حلال حل کنید.
2. N-bromosuccinimide (NBS) را به محلول اضافه کنید.
3. پس از تابش نور، 9-بروموآنتراسن با واکنش برماسیون تهیه می شود.
4. محصول را با اتیل استات و اسید هیدروکلریک واکنش دهید تا اسید استیک-9-بروموآنتراسن تولید شود.
5. واکنش 9-بروموآنتراسن استات با یدید پنتا سدیم در محلول استونیتریل اضافی برای تولید محصول هدف 9،10-دیبروموآنتراسن.
این روش ساده و آسان است و برای مقیاس آزمایشگاهی با خروجی کم مناسب است، اما خلوص محصول به دست آمده کم است.
سه، روش سنتز کاتالیزوری مس:
این روش یک روش سنتز سبز کارآمد است. واکنش مردمی پس از سال ها تحقیق به تدریج به یک روش آماده سازی عملی تبدیل شده است. این واکنش الکتروفیلیک و واکنش کاهش را از طریق عمل یک کاتالیزور برای دستیابی به یک واکنش کاهش کارآمد و کم هزینه ترکیب می کند.
. سنتز کاتالیز شده با مس 9،10-دیبروموآنتراسن به 9،10-دیبروموآنتراسن، CuI، کوپروسیانین و N،N-دی متیل فرمامید (DMF) نیاز دارد. مراحل مشخص به شرح زیر است:
مرحله 1: پیش ساز 9،10-دیبروموآنتراسن را آماده کنید:
محلول متانول 1.7 مول در لیتر از 3-بروموبنزلدئید تهیه کنید و به مدت 2 ساعت در زیر نور سفید تابش کنید تا 9،10-پیش ماده دیبروموآنتراسن 1 بدست آید. پیش ساز 1 در هیدروکسید پتاسیم حل شد و به 9 تبدیل شد. {9}}دیبروموآنتراسن با اسید سولفوریک.
مرحله 2: واکنش کاتالیزور مس:
DMF را به 100 میلی لیتر اتیلن اکسید خشک اضافه کنید و آن را در دمای ثابت حدود 120 درجه نگه دارید. 9،10-دیبروموآنتراسن و CuI از قبل تیمار شده را به اتیلن اکسید/DMF اضافه کنید. سپس سیانوژن مس سه بار اضافه شد و پس از هر افزودن به مدت 20 دقیقه هم زدن و واکنش انجام شد و زمان کل واکنش 1 ساعت بود.
مرحله 3: جداسازی و پردازش بعدی:
پس از اتمام واکنش، محلول واکنش به قیف جداکننده منتقل شد و سپس دو بار با مخلوطی از اتانول و آب استخراج شد. این فرآیند را تکرار کنید تا مواد آلی جدا شود و محصول را دوباره در یک حلال آلی خشک استخراج کنید و در نهایت محصول پودری 910-دیبروموآنتراسن را بدست آورید.
مراحل فوق مراحل تهیه 9،10-دیبروموآنتراسن با روش سنتز کاتالیز شده با مس است که برای سنتز در مقیاس کوچک در آزمایشگاه مناسب است. از مزایای این روش می توان به دمای پایین واکنش، کاتالیزورهای در دسترس و جداسازی آسان محصولات اشاره کرد. با این حال، باید توجه داشت که DMF یک حلال سمی است و برای اطمینان از ایمنی آزمایش، شرایط عملیاتی باید به شدت کنترل شود.
4. روش سنتز کاتالیز شده با فلز:
در واکنشهای کاتالیز شده با فلز، سنتز کاتالیز شده با پالادیوم یک روش متداول است. مراحل مشخص به شرح زیر است:
1 راکتور و حلال پیش تصفیه:
اتوکلاو، همزن مغناطیسی، دریچه های دید، لوله کشی و دستگاه تقطیر را تمیز کنید. جاذب الک مولکولی 4Å را به خشک کن اضافه کنید و هوای تحت فشار در آن جریان می یابد تا خشک شود. تتراکلرید کربن (CCl4) و متانول را آماده کنید و به ترتیب جاذب الک مولکولی را به آنها اضافه کنید و یکنواخت هم بزنید و بگذارید یک شب بماند تا آب خارج شود. CCl4 و متانول خشک شده را با صافی فیلتر کنید تا الک های مولکولی جدا شود و تا زمان استفاده در خشک کن نگهداری کنید.
2 واکنش دهنده ها را آماده کنید:
9، 10-آنتراسندی کاربالدئید (10 گرم، 0.04 مول) و اکسید سدیم (7.1 گرم، 0.18 مول) به 100 میلی لیتر متانول اضافه شدند و واکنش در زمان همزدن شد. 75 درجه به مدت 16 ساعت پس از پایان واکنش، واکنش دهنده فیلتر شده، با آب شسته شده و با استونیتریل روی فیلتر مکش شسته شده و در یک خشک کن خلاء خشک می شود.
3 سنتز 9،10-دیبروموآنتراسن:
9،{1}}آنتراسندی کاربالدئید آماده شده را در 400 میلی لیتر CCl4 حل کنید، 15.0 گرم (0.06 مول) برمید قلع و 7.8 گرم (0.04 مول) اضافه کنید. برمید مس، و واکنش را به طور کامل در دمای اتاق زیر یک جو نیتروژن به مدت 24 ساعت هم بزنید. پس از واکنش، از استونیتریل و متانول به ترتیب برای شستشوی محصولات سنتز شده استفاده شد. پس از فیلتر کردن مایع مواد و تقطیر آن برای تغلیظ با دستگاه تقطیر، دی هیدرات سولفوریک اسید را به PH اضافه کنید تا تبلور شروع شود. مقدار زیادی اسید هیدروهالیک در طول فرآیند کریستالیزاسیون آزاد می شود، بنابراین اسید هیدروهالیک باید به موقع تخلیه شود. پس از شستن کریستال ها با آب یخ، آب توسط جاذب پمپ خلاء جذب شد و سپس خشک شد تا کریستال های سفید 9،10-دیبروموآنتراسن (14.2 گرم، بازده 79%) به دست آید.
4. نتیجه گیری:
مشاهده می شود که اگرچه سنتز کاتالیز شده با فلز 9،10-دیبروموآنتراسن دارای مراحل دست و پا گیر است، اما روشی کارآمد و قابل اعتماد برای سنتز 9،10-دیبروموآنتراسن است که برای محیط های متوسط تا مناسب است. تولید در مقیاس بزرگ علاوه بر این، روش سنتز به واکنشدهندههای زیادی نیاز ندارد، همچنین سازگاری بیشتری با محیطزیست دارد و طیف وسیعی از کاربردها را خواهد داشت.
به طور خلاصه، مسیرهای مصنوعی مختلف 9،10-دیبروموآنتراسن دارای ویژگی ها و مزایای خاص خود هستند و روش مصنوعی مناسب باید با توجه به وضعیت واقعی در فرآیند آزمایشی خاص انتخاب شود.