2-甲基-3-硝基苯胺的应用

介绍

2-甲基-3-硝基苯胺是一种有机化合物，化学式为C7H8N2O2，外观为黄色或棕色结晶性粉末，微溶于水，可溶于乙醇、乙醚等有机溶剂。

图一 2-甲基-3-硝基苯胺

结构

2-甲基-3-硝基苯胺的分子结构包含一个苯环，苯环上有一个甲基（-CH3）取代基和一个硝基（-NO2）取代基。甲基位于苯环的2号位，硝基位于3号位。

合成应用

2-甲基-3-硝基苯胺可以作为有机合成的中间体，用于合成染料、颜料、药物和农药等。在染料工业中，它可以用来合成某些类型的偶氮染料。例如以2-甲基-3-硝基苯胺作为原料合成2-溴-6-硝基甲苯，一共分为三步：

第一步：将2-甲基-3-硝基苯胺（45.6 g，0.3 mol）悬浮在水（200 mL）和HBr（100 mL，40%水溶液）中，将混合物加热回流10分钟。然后将混合物冷却至0°C，以不超过5°C的速度逐滴加入水中的NaNO2（20.7 g，0.3 mmol）。将重氮溶液在0-5°C下再搅拌30分钟，然后在室温下缓慢加入到搅拌中的溴化亚铜（43.1 g，0.3 mol）的HBr（150 mL）和水（150 mL）混合物中。将混合物在室温下搅拌30分钟，然后加热至70°C 1小时。将混合物倒入冰上，用CH2Cl2（400 mL×3）萃取，用饱和NaHCO3和盐水洗涤，用MgSO4干燥，过滤并浓缩。残余物用石油醚作为洗脱剂通过柱色谱法纯化，得到淡黄色固体（58 g，89%）。将1-溴-2-甲基-3-硝基苯（37.0 g，0.17 mol）、NBS（61 g，0.34 mol）和AIBN（0.7 g，4.2 mmol）在CCl4（500 mL）中的混合物回流过夜。过滤混合物，浓缩滤液，得到红色液体（53 g），为粗产物。将1-溴-2-（溴甲基）-3-硝基苯（53克）和NaOAc（32.8克，0.4摩尔）的DMF（300毫升）溶液在70°C下搅拌过夜。然后用水稀释混合物，用乙酸乙酯萃取。将合并的有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，过滤并浓缩。残余物通过柱色谱法用石油醚/乙酸乙酯=20/1洗脱剂纯化，得到白色固体（24.0g，两步51%）。

第二步：向1,4-二恶烷（500 mL）中加入2-溴-6-硝基乙酸苄酯（24.5 g，0.089 mol），向溶液通入氮气鼓泡20分钟。加入乙酸钾（38.4 g，0.358mol）、Pd（dppf）Cl2（3.65 g，4.5 mmol）和双（频那酸盐）二硼（34.1 g，0.13 mol），将反应混合物在氮气下在95°C下搅拌20小时。然后冷却反应混合物并在真空下蒸发。将残余物在EtOAc和水之间分配。用盐水洗涤有机层，用Na2SO4干燥，过滤并浓缩。残余物通过柱色谱法纯化，用石油醚/乙酸乙酯=20/1作为洗脱剂，得到白色固体（11.0g，38%）。

第三步：向6-（4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧杂硼烷-2-基）-2-硝基乙酸苄酯（11.0 g，0.034 mol）的甲醇（350 mL）溶液中加入5 N NaOH（17 mL，0.085 mol）。搅拌反应混合物并在氮气下回流24小时。然后在真空下浓缩反应混合物，并将其溶解在200mL四氢呋喃（THF）中。加入HCl（5 N，60 mL，0.3 mol），搅拌反应混合物并在40°C下加热16小时。将反应混合物冷却，用EtOAc稀释并倒入盐水中。分离的有机层用盐水洗涤，用Na2SO4干燥，过滤并浓缩。残余物在乙酸乙酯和石油醚的混合物中重结晶，得到黄色固体（5.0g，81%）。向甲醇（150 mL）中的4-硝基苯并[c][1,2]氧杂硼-1（3H）-醇（2.7 g，0.015 mol）中加入Pd/c（1.0 g），在一个大气压和室温下氢化过夜，得到所需产物2-溴-6-硝基甲苯，为黄色固体（1.5 g，66%）[1]。

图二 2-甲基-3-硝基苯胺的应用

参考文献

[1]Li X ,Zhang S ,Zhang Y , et al.Synthesis and SAR of acyclic HCV NS3 protease inhibitors with novel P4-benzoxaborole moieties[J].Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters,2011,21(7):2048-2054.