先用高锰酸钾的酸性溶液氧化甲苯变成苯甲酸,然后,再用浓硝酸/浓硫酸可以在5-位上一个硝基,最后Br2/FeBr3可以在3-位上一个Br。 这样反应可能有一个问题就是:氧化-CH3成-COOH后,会导致苯环亲电取代的反应活性降低,后两步的取代反应的进行难度会增加。
以甲苯为原料合成3硝基4氯苯甲酸先加3个硝酸在浓硫酸条件下形成1个3硝基甲苯和3个水分子,再与氯气在光照条件下进行取代这样优先取代测链也就是甲基上的氢,就形成3-硝基- 4 -氯苯甲酸。甲苯蒸气能与空气形成爆炸性混合物,爆炸极限 2%~0%(体积)。
又如,用甲苯制备3-硝基-5-溴苯甲酸时,因为三个取代基互为间位,因此要优先引入间位定位基,即要先氧化,再硝化,最后溴化。而用甲苯制备2,4一二硝基苯甲酸,则要先硝化再氧化。除取代基的定位效应外,反应温度、溶剂、催化剂、新进入取代基的极性、体积等众多因素对取代基进入苯环的位置也都有影响。
酰氯化再硝化最后氧化精制得到2-氯-4-硝基-苯甲酸。
甲苯在浓硫酸的催化下与硝酸反应,主要生成邻硝基甲苯,同时生成副产物对硝基甲苯。 将得到的邻硝基甲苯与酸性高锰酸钾反应,进一步转化为邻硝基苯甲酸。 在溴化铁的催化下,将邻硝基苯甲酸与溴反应,最终生成2-硝基-4-溴苯甲酸。
这个合成反应需要在甲基或羧基的间位上引入一个溴原子,由于甲基为邻对位定位基,羧基为间位定位基,所以应该将甲苯氧化为苯甲酸再进行溴化。
以苯为原料合成间溴苯甲酸,可以通过以下步骤实现:苯 → 硝基苯 → 间硝基溴苯 → 间氨基溴苯 → 间溴苯甲酸。 首先,我们需要了解间溴苯甲酸的结构特点,它是在苯甲酸的间位上有一个溴取代基。因此,我们的合成路线需要考虑到如何在苯环上引入溴原子和羧基,并且保证它们处于间位关系。
溴4氨基甲苯可以通过4硝基甲苯的溴代,然后用活性氢气还原硝基为氨基制的。4硝基甲苯可以通过甲苯用硫酸和硝酸的混合酸酸化,然后与邻硝基甲苯通过物理方法分离提纯制得。余下的苯到甲苯的转化就很简单了。先把苯氯化,再和氯仿在无水三氯化铝存在下发生付克反应就行。
硝基是间位定位基,先硝化再溴化。由苯与溴反应而得。先将铁粉和苯加入反应器,在搅拌下慢慢加入液溴,加完后于70-80℃保温反应1h,所得粗品用水及5%氢氧化钠溶液洗涤,静置分层,蒸馏;干燥,过滤,最后经常压分馏,取155-157℃馏分而得成品。
1、通过傅克烷基化反应,以CH3CH2Br或CH3Br为烷基化试剂,在AlCl3催化下在苯环上引入一个烷基。在铁或三溴化铁催化下,在烷基苯的对位加一个溴原子。在实际反应中只有40%的烷基苯取代生成3-溴甲苯,不过1-溴甲苯和3-溴甲苯可以通过蒸馏较彻底分离。
2、硝基苯用Fe/HCl还原,得到苯胺。(3)苯胺与溴水反应,生成2,4,6-三溴苯胺。(4)2,4,6-三溴苯胺低温与亚硝酸反应生成重氮盐,后者与Cu2(CN)2 / NaCN作用,生成2,4,6-三溴苯甲腈。(5)2,4,6-三溴苯甲腈用酸催化水解,得到2,4,6-三溴苯甲酸。
3、甲苯用铁粉做催化剂和溴发生取代反应得到邻溴甲苯,邻溴甲苯加入酸性高锰酸钾溶液氧化就得到邻溴苯甲酸。
1、苯——Br2,FeBr3——溴苯——H2SO4,SO3——4-溴苯磺酸——过量Br2,FeBr3,△——3,4,5-三溴苯磺酸——稀H2SO4,△——1,2,3-三溴苯。苯和HNO在浓硫酸的作用下加热,生成硝基苯。硝基苯在Fe和浓HCl的作用下,被还原为苯胺。苯胺和溴水反应,生成三溴苯胺。
2、[操作] 装置如图所示,在分液漏斗中加入苯和溴的混合液,圆底烧瓶中加入铁屑。 苯与溴的取代反应实验二 在洗气瓶里放少量四氯化碳(或苯),在烧瓶里加适量AgNO3溶液。 打开分液漏斗活塞,反应即开始。 实验完毕,在烧瓶里有油状的溴苯生成。烧瓶中产生浅黄色沉淀。 [注意] 倒置漏斗的作用是防倒吸。
3、苯用铁粉催化进行溴代,生成溴苯。(2)溴苯用du硝硫混酸硝化,得到2,4-二硝基溴苯。(3)2,4-二硝基溴苯和氰化钾发生SN2AR反应,生成2,4-二硝基苯甲腈。(4)2,4-二硝基苯甲腈用酸催化水解,得到2,4-二硝基苯甲酸。
4、下面是由苯为原料合成4-甲基-3-溴苯酚。
5、因为溴原子属于邻对位定位基,磺酸基属于间位定位基,所以由苯合成间溴苯磺酸应该先磺化在溴化,合成路线及步骤如下:⒈C6H6+H2SO4(浓)→C6H5SO3H+H2O ⒉C6H5SO3H+Br2(Fe或无水FeCl3)→m-BrC6H4SO3H (目标产物)。
6、乙烯和溴的加成反应:用的溴是气态、液态、水溶液均可,一般用溴的四氯化碳溶液,为了增加溴的溶解量; 苯(用溴化铁做催化剂)和溴的取代反应:用的溴是纯溴,不能是水溶液。不用催化剂反应很慢。