微波和超声波破碎仪催化合成间甲基苯脒肟

以间甲基苯腈和盐酸羟胺为原料，在催化剂作用下，通过微波和超声波破碎仪的共同作用，合成间甲基苯脒肟。基于间甲基苯脒肟的产率为评价指标，进行了L9 (33)的正交试验，考察了催化剂的种类、微波功率、反应时间三个因素。结果表明：催化剂种类对反应影响*大，反应时间次之，而微波功率则影响* 小。在不考虑反应物配比和超声波破碎仪强度的情况下，采用苄基三乙基氯化铵作催化剂，微波功率400 W以 及反应时间20分钟为*优的反应条件。

苯脒肟又称苄胺肟、苯甲酰胺肟，是制备脒类化合物的必要中间体，而脒类化合物在农药、医药以及化工行业上都具有很广泛的用途。目前，脒类化合物通常采用 pinner 法制备，另一种方式采用取代苯甲腈类化合物在甲醇的酸性介质中发生醇解反应，再通过中和、氨化得到取代苯甲脒盐酸盐类化合物，但本法需要用到较大量的氯化氢气体和氨气，对实验室的要求较高，操作较为复杂难行。对于无取代基(R=H)的芳环结构，或者芳环的对位有吸电子取代基时，该合成路线将会得到较高的产率。然而，当芳环的对位或间位有推电子取代基时，产率将会极大降低，甚至反应无法进行。本文合成的目标化合物是间位取代的甲基，属推电子取代基，按照常规的合成方法，产率较低。为此，间甲基苯脒肟合成路线与常的一项**苯甲脒合成方法的基础上，采用了微波和超声波破碎仪同时进行了合成方法优化，获得较高的产率。即通过间甲基苯腈在碱性水溶液中与盐酸氢胺在催化剂的作用下，在微波和超声波破碎仪的共同作用下发生反应，得到目标化合物间甲基苯脒肟。为了优化合成反应条件，本文通过 L9 (33 )正交试验，优选得到*优的合成方法。

间甲基苯脒肟的常规合成方法 称取 15 g (0.14 mol)无水碳酸钠于 250 ml 的异形三口瓶中，加入 150 ml 蒸馏水，室温下搅拌至完全溶解。按顺序加入 12 g 间甲基苯腈(0.10 mol)，5 g 盐酸羟胺(0.07 mol)，0.4 g 的苄基三乙基氯化铵(催化 剂)，加热至回流 5 h。取样薄层分析，与原料点对照，发现仅少量新物质生成，绝大多数仍为原料。间甲基苯脒肟的微波合成方法在上述常规合成实验基础上，采用微波辐射催化法。设置微波功率 600 W，以功率限定方式，辐射 15 min。取样，薄层分析，与原料点对照，发现新物质生成大约有 2/3，原料大约 1/3。 3.3. 间甲基苯脒肟的超声波破碎仪合成方法在上述常规合成实验基础上，采用超声波破碎仪取样，薄层分析，与原料点对照，发现新物质生成大约有 1/2，原料大约 1/2。

在上述常规合成实验基础上，采用微波超声波破碎仪联合合成法， 微波辐射加热至回流 20 min。取样，薄层分析，与原料点对照，基本上全部生成新物质，原料已无发现。 然后，将反应液冷却至 5℃，在冰水浴的条件下向其滴加浓盐酸调节 pH = 6。然后于旋转蒸发仪中减压旋蒸，残留物放冷后加入适量无水乙醇转移至烧杯中，室温放置 5 h，减压抽滤，滤饼用 50 ml 的无水乙醇洗涤 2 次，合并滤液，并减压旋蒸，用甲基叔丁基醚和无水乙醇进行重结晶。析出白色晶体，过 滤后真空干燥，获得 13 g 产品，产率：87%。

通过微波与超声波破碎仪组合作用于合成间甲基苯脒肟的反应体系，能够提高反应效率。本文以催化剂种类、微波功率和反应时间作为考察因素，设计了 L9 (33 )正交试验，结果表明：在不考虑反应物配比和超声波的情况下，采用苄基三乙基氯化铵作催化剂，微波功率 400 W 以及 20 分钟反应时间为*优 的反应条件。 正交试验设计所得到的间甲基苯脒肟的合成方法，具有操作简便，稳定可行，可为进一步合成间甲基苯甲脒盐酸盐提供参考。

来源链接：https://pdf.hanspub.org/MC2_83309875.pdf