对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙合成与表征

刘世杰，王 曼，杨庆林，唐大志，孙世清

(吉林农业科技学院 生物与制药工程学院，吉林 吉林 132101)

苯腙类化合物Schiff碱中的一类，是合成杂环化合物的重要中间体，在生物化学与医学领域的应用前景广阔，国内主要研究其在杀菌、抗病毒等生物活性，在医药、农药等领域有广泛的应用[1-3]。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[5]，相较于其他光学材料拥有许多较为重要的优势。目前有关由2，4-二硝基苯肼和对硝基苯甲醛为原料合成对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙的合成条件的研究还未见报道。本文将以2，4-二硝基苯肼和对硝基苯甲醛为原料，研究对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙的合成最佳的工艺条件，并对产物进行红外、紫外的表征。

1 试验部分

1.1 试验试剂

对硝基苯甲醛(分析纯)辽宁科拓化工有限公司；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；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

1.4 试验方法

准确称取一定质量的2，4-二硝基苯肼，加入10 mL无水乙醇，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。另称取一定质量的对硝基苯甲醛，溶于10 mL无水乙醇。分别将对硝基苯甲醛溶液滴加到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，晶体用无水乙醇洗涤三次，干燥得粗产物。用无水乙醇重结晶提纯。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%。用红外光谱仪，紫外-可见光谱仪进行表征。

2 结果与讨论

2.1 单因素试验

影响产品产率的因素有很多，其中主要是物料比、反应时间、反应温度对产率的影响。因此，本文主要探讨物料比、反应时间、反应温度对产率的影响。

2.1.1 物料比对产率的影响

在65℃水浴保温加热，反应时间60 min条件下，随着 2，4-二硝基苯肼和对硝基苯甲醛物料比(物质的量之比)逐渐增大(1∶0.8、1∶1.0、1∶1.2、1∶1.4、1∶1.6)，产物产率也逐渐升高，但当物料比为1∶1.4时，产率达到最高，随后逐渐下降，见图1。因此最佳反应物料比是1∶1.4。

图1 物料比不同条件下的产率

2.1.2 反应时间对产率的影响

图2 反应时间不同条件下的产率

在物料比为1∶1.4,反应温度65℃水浴加热条件下，随着反应时间的增加(30、60、90、120、150 min)，产物产率逐渐升高，但反应时间到达90 min时，产率达到最高，随后逐渐下降，见图2。因此最佳合成时间为90 min。

2.1.3 反应温度对产率的影响

图3 反应温度不同条件下的产率

在物料比是1∶1.4，反应时间90 min，随着反应温度的增加(25、45、65、85、100℃)，产物产率也逐渐升高，但反应温度到达45℃时，产率达到最高，随后逐渐下降，见图3。因此最佳合成温度为45℃。

2.2 结构表征

2.2.1 红外光谱及其分析

分析对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙的红外光谱图(表1)，可以明显看出位于1650～1450 cm-1的C=C双键的苯环骨架上的C=C变形振动吸收峰，可判断产物中含有苯环结构；位于1360～1020 cm-1处的吸收峰为芳香环的C-N伸缩振动，位于1500～1300 cm-1左右处有较强的吸收峰，为-NO2对称伸缩振动和反对称伸缩振动，可判断产物中含有-NO2；位于3500～3150 cm-1有较强的吸收峰，可归属为伯胺上的N-H伸缩振动，因此可判断含有胺类化合物；位于2000～1500 cm-1处有伸缩振动，说明有N=C取代的产物生成。

表1 对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙的红外谱图特征峰的位置

2.2.2 紫外-可见光谱及其分析

表2 对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙的紫外-可见光谱

由表2的紫外光谱数据可以看出当2，4-二硝基苯肼与对硝基苯甲醛反应形成对硝基苯甲醛缩2，4-二硝基苯腙后，R带发生了明显的红移，说明化合物分子内形成了更大的共轭体系。

2.2.31HNMR光谱

1H NMR (400 MHz,DMSO) δ 11.85 (s,1H)，8.89 (d,J = 2.2 Hz,1H)，8.82 (s,1H)，8.43 (d,J = 11.7 Hz,1H)，8.33 (d,J = 8.6 Hz,2H)，8.17 (d,J = 9.5 Hz,1H)，8.06 (d,J = 8.7 Hz,2H)。由此表明CH和-NH的腙基(-NH-N=CH-)已存在于标题化合物中。