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水合肼是一种应用广泛的化工原料。医药工业常用于生产抗结核、抗糖尿病等药物,农药工业用于生产除草剂、植物生长调节剂、杀菌、杀虫和杀鼠等药物,化工工业用于合成各类发泡剂,锅炉和反应釜的脱氧和脱二氧化碳的清洗处理剂,军工行业常用于生产火箭推进剂、橡胶助剂和燃料电池等。水合肼衍生物是一种制备抗生素、肌肉松弛剂、心血管药等药物的重要中间体,也是精细化工中的重要原料。因此,研究清洁生产工艺过氧化氢法制备水合肼和研究水合肼衍生物的合成及其绿色化学合成技术,不仅具有重要的学术意义,而且具有广阔的应用前景。本论文主要包括以下几个内容:1过氧化氢法合成水合肼从丙酮和丁酮出发,以乙腈、乙酰胺为催化体系,六偏磷酸钠作为过氧化氢稳定剂,与氨水、过氧化氢反应分别得到丙酮连氮和丁酮连氮。讨论了不同反应条件对该反应的影响,确定了最佳的工艺条件。我们还利用离子液体作为反应体系合成了丁酮连氮,该方法是我们提出的一种合成丁酮连氮的新方法,已获授权专利。在常压下,研究了丙酮连氮和丁酮连氮的水解反应,高收率地制得了水合肼化合物。该方法经济、环保、操作简便、产物纯度高。2水合肼衍生物的合成1)5-芳基-4-氨基三唑硫酮及其Schiff碱的合成芳基甲酸酯和水合肼在回流下反应得到芳基甲酰肼,然后与二硫化碳、水合肼一步反应得到5-芳基-4-氨基三唑硫酮。该方法具有可连续加料,所需时间短,收率高,工艺操作简单等优点。并研究了5-芳基-4-氨基三唑硫酮与醛的反应,合成了三唑硫酮Schiff碱,考察了乙酸盐催化剂对该反应的影响,实验结果显示铵盐的催化活性较好。2)呋喃妥因和丹曲林钠的合成利用尿素与水合肼和醛进行串联反应,高收率地制得缩氨基脲化合物。考察了离子液体、水介质、无溶剂条件、微波辐射、超声波辐射等因素对反应的影响,发现离子液体、微波辐射对反应有很强的促进作用。缩氨基脲在乙醇钠存在下,与氯乙酸乙酯反应成环得到亚甲基氨基海因,在酸性条件下水解得到氨基海因盐酸盐。氨基海因盐酸盐分别和5-硝基糠醛二乙酸酯、5-(4-硝基苯)-2-呋喃甲醛反应得到呋喃妥因和丹曲林,丹曲林经甲醇钠处理后得到丹曲林钠。考察了离子液体及微波辐射对反应影响,发现均对反应有很好的促进作用。该方法收率较高,反应时间短,对环境友好,是一种绿色化学合成方法,尚未见文献报道。3)二芳基甲酮腙及其Schiff碱的合成在无溶剂条件下,以三氯化铝或氧化锌为催化剂,苯甲酰氯和芳烃发生傅克反应,制得二芳基甲酮,然后,与50%水合肼在离子液体中反应得到二芳基甲酮腙。该方法操作简便,条件温和,收率高,是我们首次提出的二芳基甲酮和低浓度水合肼反应生成二芳基甲酮腙的新方法,已申请专利。利用二苯甲酮腙和醛反应生成二苯甲酮腙Schiff碱也取得了理想的结果。3固相有机合成技术合成水合肼衍生物固相有机合成反应产物分离提纯方法简单,环境污染小,是一种较理想的合成方法。近年来,固相有机合成技术得到了迅速的发展和广泛的应用,成为目前有机化学的重要领域之一,具有重大的理论研究意义和应用前景。在利用固相有机合成技术合成氨基海因中,我们设计了两条不同的路线:一是由Merrifield树脂固载的对羟基苯甲醛和氨基脲反应得到固载的缩氨基脲,再在乙醇钠存在下和氯乙酸乙酯反应成环,盐酸切割得到产物。二是先将Merrifield树脂末端醛化,然后与氨基脲反应得到固载的缩氨基脲,再在乙醇钠存在下和氯乙酸乙酯反应成环,盐酸切割得到产物。该方法操作简便,产率几乎达到定量。该方法尚未见报道。在上述切割步骤中,我们采用盐酸代替三氟乙酸,反应条件温和,收率高,产物单一,处理更加简单。我们也利用由Merrifield树脂固载的对羟基苯甲醛和取代苯胺或取代肼反应得到一些Schiff碱化合物,收率均在90%以上。