取代苯基異氰酸酯的合成研究.pdf

1、本文綜述了異氰酸酯的分類、應(yīng)用、國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展概況及合成方法，提出了用三光氣代替光氣或雙光氣與各種取代苯胺反應(yīng)制備異氰酸酯新方法。 (1) 量子化計(jì)算研究在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，先對(duì)反應(yīng)物取代苯胺的異氰化進(jìn)行了量子化研究。通過(guò)構(gòu)型優(yōu)化、熱力學(xué)分析、電荷分布的分析等的研究，從理論上確定了各系列取代苯胺進(jìn)行異氰化反應(yīng)的難易程度。氯代苯胺的理論反應(yīng)趨勢(shì):對(duì)位->間位->鄰位-；硝基取代苯胺的理論反應(yīng)趨勢(shì):間位->對(duì)位->鄰位-；二氯代苯胺的理

2、論反應(yīng)趨勢(shì):3,4-取代>3,5-取代>2,4-取代>2,3-取代>2,5-取代>2,6-取代。 (2) 氯代苯基異氰酸酯的合成與表征以三光氣和鄰、間、對(duì)氯代苯胺為原料，分別合成鄰、間、對(duì)氯苯基單異氰酸酯。考察了溶劑種類、原料配比和反應(yīng)時(shí)間等因素對(duì)反應(yīng)收率的影響，結(jié)果表明，以1,2-二氯乙烷作為反應(yīng)溶劑；合成鄰氯苯基單異氰酸酯的最佳反應(yīng)時(shí)間為5h,合成間氯苯基單異氰酸酯和對(duì)氯苯基單異氰酸酯的最佳反應(yīng)時(shí)間均為4.5h；鄰氯苯胺與三

3、光氣的最佳摩爾比為2.2:1，間氯苯胺、對(duì)氯苯胺與三光氣的最佳摩爾比為2:1。在上述反應(yīng)條件下，鄰、間、對(duì)氯苯基單異氰酸酯的收率分別達(dá)85.6％，87.2％和91.5％，純度分別達(dá)96.18％，97.83％和99.55％。 (3) 硝基苯基異氰酸酯的合成與表征以三光氣與鄰、間、對(duì)硝基苯胺為原料分別來(lái)合成鄰、間、對(duì)硝基苯基異氰酸酯，通過(guò)單因素試驗(yàn)和正交試驗(yàn)得出了合成鄰、間、對(duì)硝基苯異氰酸酯的最佳反應(yīng)條件。結(jié)果表明，以乙酸乙酯作為反應(yīng)溶劑；

4、合成鄰、間硝基苯基單異氰酸酯的最佳反應(yīng)時(shí)間為6h、合成對(duì)硝基苯基單異氰酸酯的最佳反應(yīng)時(shí)間5h，鄰硝基苯胺、對(duì)硝基苯胺與三光氣的最佳摩爾比均為2:1，間硝基苯胺與三光氣的最佳摩爾比為2.2:1。在上述反應(yīng)條件下，鄰、間、對(duì)硝基苯基單異氰酸酯的收率分別達(dá)75.5％，76.9％，79.5％，純度分別達(dá)99.6％，99.16％，85.7％。 (4) 二氯苯基異氰酸酯的合成與表征以三光氣分別與2,3-二氯苯胺，2,4-二氯苯胺，2,5-二

5、氯苯胺，2,6-二氯苯胺，3,4-二氯苯胺，3,5-二氯苯胺為原料分別來(lái)合成相應(yīng)的苯基異氰酸酯。結(jié)果表明，2,3-二氯苯基異氰酸酯，2,4-二氯苯基異氰酸酯，2,5-二氯苯基異氰酸酯，2,6-二氯苯基異氰酸酯，3,4-二氯苯基異氰酸酯，3,5-二氯苯基異氰酸酯異氰酸酯的收率分別達(dá)80.6％，81.5％，83.9％，71.4％，85.1％，84.3％，純度分別達(dá)98.68％，96.88％，96.96％，98.32％，96.26％，99.5