二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙合成

孙世清，李勃庆

苯腙类化合物在生物化学与医学领域的应用前景广阔，国内主要研究其在抗菌、抑菌等生物活性方面的应用[1-2]。苯腙类衍生物还能抑制血小板聚集[3]，这对于防控心血管系统疾病来说具有较大意义。国外研究发现这类化合物还可以作为光学材料掺杂分子与其他材料制备二阶光学非线性聚合物材料[4]，相较于其他光学材料具有较为重要的优势。目前有关由2，4-二硝基苯肼和二苯乙二酮为原料合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的合成条件的研究还未见报道。本文将以2，4-二硝基苯肼和二苯乙二酮为原料，研究二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的合成最佳的工艺条件，为腙类物质的合成提供理论依据。

1 试验方法

1.1 试验试剂

二苯乙二酮(自制)；无水乙醇(分析纯，天津恒兴化学试剂制造有限公司)；浓硫酸(分析纯，天津致远化学试剂有限公司)；氯仿(分析纯，天津恒兴化学试剂制造有限公司)；丙酮(分析纯，天津恒兴化学试剂制造有限公司)；2.4-二硝基苯肼(分析纯，辽宁科拓化工有限公司)。

1.2 试验仪器

WRS-2熔点仪(上海光仪器仪表有限公司)；IRAffin傅里叶变换红外光谱仪(岛津企业管理有限公司)；DHG-942电热鼓风干燥箱(上海一恒科学有限公司)；SHB-III循环水式多用真空泵(郑州长城科工贸有限公司)；电热恒温水浴锅(上海跃进医疗器械厂)。

1.3 试验原理

用红外光谱仪进行表征确认产品为目标产物二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙。

1.4 试验过程

准确称取一定质量的2，4-二硝基苯肼，加入10 ml无水乙醇溶解，搅拌下缓慢滴加少量浓硫酸水浴加热溶解，至溶液变的澄清透明。另称取一定质量的二苯乙二酮，溶于10 ml无水乙醇。分别将二苯乙二酮溶液滴加到2，4-二硝基苯肼中，水浴加热回流一定时间，然后冷却到室温。待析出晶体后，过滤，晶体用冷水洗涤三次，干燥得粗产物。先用氯仿重结晶提纯。测量其熔点并用红外光谱仪进行表征，以确认产品为目标产物二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙。用电子天平称量产品的质量，并计算出它们的产率。计算公式为：w=(实际合成产物的质量/理论合成产物的质量)×100%。

2 结果与讨论

2.1 红外光谱及其分析

红外光谱及其分析见图1。

图2 物料比对合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙产率的影响

图3 合成时间对合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙产率的影响

图4 温度对合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙产率的影响

由图1可知，该有机化合物红外吸收峰的数据分别为：NH：3 269.82,3 192.50；CO：1715.65；CN:1 667.72；NO2：1 532.24、1 444.72；CN：1 407.47、1 282.93、1 179.54 cm-1。该有机化合物中存在有未参与反应的羰基。所以该化合物为二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙。

2.2 单因素试验

影响产品产率的因素有很多，但主要是物料比、反应时间、反应温度对产率的影响。因此，本文主要探讨这三种因素对产率的影响。

2.2.1 物料比对产率的影响 物料比对合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙产率的影响，见图2。

由图2可知，在50 ℃水浴保温加热，反应时间120 min条件下，随着 2，4-二硝基苯肼和二苯乙二酮物料比(质量比)逐渐增大(1∶0.5、1∶1.0、1∶1.5、1∶2.0、1∶3.0)，产物产率也逐渐升高，但当物料比为1∶1.0时，产率达到最高，随后逐渐下降。因此最佳反应物料比是1∶1.0。

2.2.2 反应时间对产率的影响 见图3。在物料比为1∶1.0,反应温度50 ℃水浴加热条件下，随着反应时间的增加(30 min、60 min、90 min、120 min、150 min)，产物产率逐渐升高，但反应时间到达60 min时，产率达到最高，随后逐渐下降。因此最佳合成时间为6 0min。

2.2.3 反应温度对产率的影响 见图4。在物料比是1∶1.0，反应时间60 min，随着反应温度的增加(30 ℃、50 ℃、70 ℃、90 ℃、110 ℃)，产物产率也逐渐升高，但反应温度到达70 ℃时，产率达到最高，随后逐渐下降。因此最佳合成温度为70 ℃。

表1 正交试验设计表

表2 正交试验结果与分析表

2.3 制备二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙最佳条件的确定

2.3.1 正交试验 利用单因素试验得到的试验结论设计正交试验。以产率为指标，分别在三组试验因素中选出三个水平用来做正交实验，选用L9(33)正交表，设计如表1，正交试验结果见表2。

2.3.2 试验结果 从表2可看出，影响合成的二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的产率大小顺序依次是物料比>合成温度>合成时间。综上可知，合成二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的产率的最佳条件为物料比为1∶1.0，合成时间为60 min，合成温度70 ℃，此条件下二苯乙二酮-2，4-二硝基苯腙的合成产率最高。