[发明专利]一种Cu2+催化制备2-氨基-5-硝基噻吩类化合物的方法

说明书

本发明属于有机合成领域，涉及一种Cu²⁺催化制备2‑氨基‑5‑硝基噻吩类化合物的方法。所述方法将2‑酰胺基噻吩类化合物加入到乙酸酐‑Cu²⁺/NO₃^‑的复合盐体系中，搅拌，进行硝化反应，得到2‑酰氨基‑5‑硝基噻吩类化合物，将所述2‑酰氨基‑5‑硝基噻吩类化合物进行水解反应得到2‑氨基‑5‑硝基噻吩类化合物，即目标产物。本发明利用乙酸酐‑Cu²⁺/NO₃^‑的复合盐体系中进行硝化反应，条件相对温和，且体系的反应温度较容易控制，对环境污染小，产品纯度高，并且铜盐使用后可回收再生，适用于大规模工业生产。

技术领域

本发明属于有机合成领域，涉及一种Cu²⁺催化制备2-氨基-5-硝基噻吩类化合物的方法。

背景技术

噻吩杂环类偶氮染料是噻吩杂环类分散染料中重要的一种，噻吩杂环类偶氮染料中的偶氮组份为2-氨基-5-硝基噻吩环。噻吩杂环类偶氮染料结构式如下：

其中，R₁为-CN，-COR，-CONH₂，-COOR,或-COOH；R₂及R₃为-CH₃，-CH₂CH₃，或-CH₂CH₂CN。

2-氨基-5-硝基噻吩环结构单元作为噻吩杂环类偶氮染料的关键中间体，来源于2-氨基噻吩类化合物的硝化反应。

具有芳香环结构化合物的硝化方法主要为硝酸-硫酸混酸法、硝酸-乙酸酐法和三氟乙酸酐-硝酸法。其中，硝酸-硫酸混酸法报道最多，但是存在着氧化性强、条件难以控制等缺陷；硝酸-乙酸酐法虽然避免使用浓硫酸，但是浓硝酸的强氧化性仍然无法避免芳香环上易氧化基团或原子(如噻吩环上硫原子)的氧化；而三氟乙酸酐价格昂贵，使大规模生产受限。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种Cu²⁺催化制备2-氨基-5-硝基噻吩类化合物的方法，该方法操作简便易行，对环境污染小，产品纯度高，硝化体系的反应条件相对温和可控。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种Cu²⁺催化制备2-氨基-5-硝基噻吩类化合物的方法，所述方法将式(Ⅰ)结构的2-酰胺基噻吩类化合物加入到乙酸酐-Cu²⁺/NO₃^-的复合盐体系中，搅拌，进行硝化反应，得到式(Ⅱ)结构的2-酰氨基-5-硝基噻吩类化合物，将所述2-酰氨基-5-硝基噻吩类化合物进行水解反应得到式(Ⅲ)结构的2-氨基-5-硝基噻吩类化合物，即目标产物；

其中，R₁为-CN、-COR、-COOH、-CONH₂或-COOR，其中R为-C_nH_2n+1， n的取值为1-30。

进一步地，所述乙酸酐-Cu²⁺/NO₃^-的复合盐体系的制备方法为：在0-10℃下，以乙酸酐为溶剂，添加铜盐以及硝酸盐，搅拌均匀后获得。

进一步地，在制备获得的所述乙酸酐-Cu²⁺/NO₃^-的复合盐体系中， Cu²⁺与乙酸酐的摩尔比为1:5。

进一步地，所述铜盐为硝酸铜或硫酸铜；所述硝酸盐为硝酸铜、硝酸钾和硝酸镁中的任意一种。

进一步地，所述方法具体包括以下步骤：