氨基磺酸催化的縮合反應(yīng)的研究.pdf

1、氨基磺酸(NH2SO3H)是一種干燥的、固體的、不吸濕的、無臭的、不易腐蝕的晶體，物理性質(zhì)穩(wěn)定。該晶體在實(shí)驗(yàn)室存放多年性質(zhì)都不會改變。氨基磺酸是由+H3N-SO3的兩性離子形式組成，這已經(jīng)通過X射線和中子衍射技術(shù)得到確認(rèn)。它可以溶于水，在水中被高度電離形成強(qiáng)酸溶液。氨基磺酸不能溶于常用的非極性有機(jī)溶劑，如甲苯和四氫呋喃。由于氨基磺酸的工業(yè)化生產(chǎn)早已實(shí)現(xiàn)，所以氨基磺酸易于購買且價格便宜。
　　 氨基磺酸對于那些需要高電離固體酸的反

2、應(yīng)特別適用，或者用于必須避免不溶性鹽的沉淀反應(yīng)中。氨基磺酸被廣泛使用，在滴定中用作標(biāo)準(zhǔn)試劑，在工業(yè)中用作清潔劑，在生化中用作酶的抑制劑。
　　 近些年來，氨基磺酸被作為一種很有前景的固體酸催化劑用于酸催化的反應(yīng)，如官能團(tuán)的保護(hù)與脫保護(hù)，乙酸異戊酯的合成以及聚醚的合成。此外，一些重要的有機(jī)轉(zhuǎn)化反應(yīng)在氨基磺酸的存在下也能反應(yīng)得很好，包括Beckmann重排，分子間和分子內(nèi)亞胺基的Diels-Alder反應(yīng)以及Pechmann縮合反應(yīng)

3、和Biginelli縮合反應(yīng)。
　　 氨基磺酸作為新型的固體酸催化劑有如下一些優(yōu)點(diǎn)：反應(yīng)條件溫和，不產(chǎn)生有害的污染物，環(huán)境友好：催化效率高，可以替代許多傳統(tǒng)的酸催化劑用于多種不同的反應(yīng)中；參與的反應(yīng)一般操作簡單，分離方便；氨基磺酸在很多反應(yīng)中都可以回收，重復(fù)使用數(shù)次后催化活性依然很高，再加上其本身低廉的價格使得整個反應(yīng)的成本大大降低。
　　 本文利用氨基磺酸良好的催化性能，合成了4種不同體系的化合物超過80個，通過熔點(diǎn)，

4、紅外，核磁，元素分析等手段確認(rèn)了結(jié)構(gòu)。篩選出合適的溶劑，考察了反應(yīng)溫度，時間，反應(yīng)物配比等對產(chǎn)率的影響，并討論了反應(yīng)的機(jī)理。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：
　　 1.以易得的芳香醛為起始物，通過經(jīng)典的安息香縮合反應(yīng)制得α-羥基酮，再經(jīng)過氧化得到對稱二酮，最后與鄰苯二胺或取代鄰苯二胺反應(yīng)得到喹噁啉衍生物。最適溶劑為二氯甲烷。通過正交試驗(yàn)得到的優(yōu)化條件為：n(二酮)：n(二胺)：n(氨基磺酸)=1:1:0.15，反應(yīng)溫度25℃，反應(yīng)時間6 h。氨基

5、磺酸在循環(huán)使用5次后，產(chǎn)率略微降低。
　　 2.以氨基磺酸作催化劑，不論是芳香酮、環(huán)己酮或是3-戊酮，與芳香醛和芳香胺的三組分Mannich反應(yīng)均可以順利進(jìn)行得到β-氨基酮。通過優(yōu)化，得到三組分以及催化劑用量的最佳摩爾比為1:1:1:0.1，30℃為較理想的反應(yīng)溫度，乙醇作溶劑是最好的選擇。
　　 3.以氨基磺酸作為酸催化劑，在無溶劑室溫條件下，羰基化合物、芳香胺及亞磷酸二乙酯-鍋法合成了多個α-氨基膦酸酯。苯甲醛對位若