硝呋烯腙的合成

第30卷第3期应用化工Vol.30 No.32001年6月Applied Chemical IndustryJun. 20012)硝呋烯腙的合成张红宇柳恒唐清富孙淑钧李树斌(西安近代化学研究所陕西西安710065 )摘要介绍了 由5~硝基糠醛二乙酸酯与丙酮以摩尔比为1:1 ,在50%的硫酸介质中温度为80 C的条件下反应得到1 5-双( 5~硝基-2-呋喃基)1 A-戊二烯-3_酮I)然后1与氨基胍碳酸氢盐在浓HCl作用下于DMF和乙醇中回流得到硝呋烯腙。产品总产率达65.0%。关键词硝呋烯腙5~硝基糠醛二乙酸酯; 5-~双( 5~硝基2-呋喃基)-1 4~戊二烯3-酮氨基胍碳酸氢盐合成中图分类号:TQ 463+.5文献标识码A文章编号:1007-4325( 2001 )03- 0034- 02硝呋烯腙( Nitrovin )是70年代中期发现的一种1.2.1 1 ,5-双( 5~硝基-2-呋喃基)1 A-戊二烯-3_酮新型抗生素。其分子式为C14H2N6O; HCI 化学名(简称糠叉丙酮)的合成称为1 5-双( 5~硝基-2_呋喃基)1 4~戊二烯-3-酮脒0基腙盐酸盐。其主要作用是促进畜禽生长防治畜,0- C- CH3禽腹泻，以及促进色素沉淀提高肉产品的品质提2O2N+ CH;-C- -CH3高饲料转化率等。其作用据认为是影响肠道及消化O0- - C一CH3道的菌落致使乳酸杆菌等有益菌群数量增加并有改善消化粗蛋白、粗脂肪及其它有机物的能力。硝呋烯腙在世界各国如澳大利亚、德国、日本、东南亚- o ”等国家多年使用均获得良好的效果。在欧共体规定饲料添加剂的品种中,硝呋烯腙是属于第I类登O2N-CH-CH C- CH- CH-NO2记的药品。按规定可以在欧共体各成员国中使用1。但目前该产品在国内还很少使用工业生产1.2.2 硝呋烯腙的合成.未见报道。-CH=CH← C- CH=CH1实验部分CNH1.1试剂H2NCNHNH2. H2CO3HC5-硝基糠醛二乙酸酸自制)丙酮、磷酸、硫酸、CH=CH一C- CH=CHNO2盐酸、对甲基苯磺酸、氨基胍碳酸氢盐以上试剂均为化学纯。1.2 合成工艺路线中国煤化工以5~硝基糠醛二乙酸酯为原料经二步反应而MHCNMH GH; HCl得。ea) 收稿日期2001-03-09作者简介张红于( 1974- )女河北定州人西安近代化学研究所助理工程师学士从事有机合成工作。电话1029 - 8294197第3期张红宇等硝呋烯腙的合成1.3合成步骤果见表2。1.3.1 糠叉丙酮的合成 在装有电动搅拌器和回表2丙酮用量对反应收率的影响流冷凝管的100ml三口烧瓶中加入26g5~硝基糠醛丙酮用量/ml5.56.57.50二乙酸酯,50% 硫酸50 ml ,丙酮7.5 ml加热至80收率/%29.8 35.7 60.4 71.0 55.6 47.0C反应40min冷却、过滤水洗至中性,丙酮洗干改变丙酮的用量直接影响糠叉丙酮的收率。从燥得亮黄色针状结晶固体。通过差热分析仪测得:反应机理可知道糠叉丙酮是由2 mol 5-硝基糠醛二m.p. 197 °Q( 文献231m.p.196 C~ 197 C );经元素乙酸酯与1 mol丙酮缩合而得，从表2中可看出，该分析( C13H3N2O,)为:C51.34% H2.68% ,N9.22 %摩尔比时产率并不高,而是两种反应物摩尔比接近(计算值C51.32% ,H2.66% N9.21% )。1.3.2 硝呋烯腙的合成在100 ml三口烧瓶中加1:1时产率最高。这可能是由于丙酮易挥发,当5-入1.4g氨基胍碳酸氢盐加入1 ml水溶解搅拌下硝基糠醛二乙酸酯与丙酮摩尔比为2:1时,有一部滴加4ml浓HCI搅拌5min依次加入30mlDMF、3分丙酮挥发掉所以反应进行不完全当丙酮量太高g1 5-~双( 5~硝基_2-呋喃基)1 A4~戊二烯_3-酮和20 ml乙醇回流反应3 h冷却过滤并用少量乙醇洗涤时,可能会生成O2N--CH-CH- C- -CH3 等干燥得到3.6 g橙色粉末状固体。通过差热分析仪副产物而使糠叉丙酮的收率降低,所以反应物摩尔测得m.p.285 C ,同时放热分解(资料m.p.285 C，比以接近1:1时为最佳条件。分解15]);经元素分析( C14 H2 N6O; HCl )为:C .2.3 反应温度对糠叉丙酮收率的影响42.39% ,H0.34% N 21.20%(计算值C42.37% H在反应时间40 min催化剂为50%硫酸50 ml ,0.33% N21.19% )。反应物摩尔比为1:1的条件下考察温度对产率的影响温度在60 C以下基本不反应;肖温度升高到2结果与讨论65 C时产率仅18.7% ;当温度升到80 C时产率达.到71.0%再升高温度产率反而下降结果如表3。2.1制备糠叉丙酮催化剂的选择和催化剂浓度对表3温度对反应收率的影响反应的影响温度/°C5570 758085 90分别以不同浓度的硫酸和磷酸作催化剂制备糠.18.7 46.5 60.2 71.0 59.5 38.4叉丙酮试验中发现使用磷酸作催化剂时反应时间2.4反应时间对糠叉丙酮产 率的影响较长副产物多并且加大浓度时易使5~硝基糠醛二乙酸酯发生分解产生棕红色气体。使用硫酸作催化在80 C ,反应物摩尔比1:1催化剂为50%硫剂时反应时间短副产物少但浓度高时副产物也酸50ml的条件下随着反应时间的增长,产率提较多。为此我们选择以硫酸作为反应的催化剂确高反应时间超过40 min后，产率不再提高所以选定5~硝基糠醛二乙酸酯26g，丙酮7.5 ml反应时间择反应时间以40min为宜。为40 min分别以不同浓度的硫酸进行试验反应结2.5反应介质对 硝呋烯腙收率的影响由糠叉丙酮和氨基胍碳酸氢盐制备硝呋烯腙这果见表1。一步资料报道大多收率较好，达到了90%[45] ,但表1催化剂浓度对反应收率的影响使用反应介质均为二氧杂环己烷。在本实验中，我浓度/%2030 405060 70们分别采用甲醇、乙醇和DMF作反应介质进行实39.540.0 63.1 71.5 41 .412.0验。中国煤化工v/v )混合后作反应介由表1可见硫酸浓度以50%催化性能最佳。质，MHCNMHG比资料报道的使用二2.2反 应物摩尔比对糠叉丙酮收率的影响当采用26 g 5-硝基糠醛二乙酸酯(0.1 mol ),氧杂环己烷要经济得多。(下转第40页)50%硫酸50 ml改变丙酮的用量进行试验,反 应结(上接第35页)[2] 李力.柱层析紫外分光光度法测定糠叉丙酮含量[ J]化学通报,1990(3 )45-47.3结论[3] Hidetaka Vota ,Takichi Tanizaki. Bi( 5- nitro-fufurylidene )acetone[ P ]. Japan 1678. 1964-02-20.[4] Hurskova V ,Novacek L ,Kaminska Z. Hydrochloride of 1 ,5-本实验采用两步制备硝呋烯腙,总产率达bis( 5-nitro-2-furyl )1 A4-pentadien-3-oneC P ]. Czech. 1974-65.0%与文献3~6报道的方法相比提高了产率节11-15.约了成本增加了经济效益。[5] Hideo Vota. Bis ( 5-nitrofufuylidene ) acetone guanylhydra-zone hydrochloridd P ]. Japan.2673.1952-07-18.参考文献:[6] Lisac S.-A. Antibacterial composition containing 1 ,5-bis( 5-[1]刘金松杨彩梅陈安国.硝呋烯腙在畜禽饲料中的应nitro-2-fuyl )1 A-pentadien- 3-one amidinohydrazonC P ]. Fr.用效果及特点J]饲料研究,1999( 11 )32-33.1976-06-18.Synthesis of NitrovinZHANG Hong-yu ,LIU Heng ,TANG Qing-fu ,SUN Sht-jun ,LI Shu-bin( Xi' an Research Institute of Modem Chemistry ,Xi' an 710065 ,China )Abstract :The condensation of 5-nitofurfural diacetate with Me2CO(中国煤化工H2SO4at 80 Cgive1 5-bis( 5 -nitr-2-furyl )pentadien-3- on( I ). Then I and aminoguanidine.MCNMHGedwithHClandDMFtogive Nitrovin. The yield of the two reactions was 65.0% .Key words nitrovin ;5- nitrofurfural diacetate ;1 5-bi( 5-nitro-2-furyl )pentadien-3-one aminoguanidine ; synthesis