化学词典告诉你芳香烃的制备来源以及方法。芳香烃,通常指分子中含有苯环结构的碳氢化合物。是闭链类的一种。具有苯环基本结构,历史上早期发现的这类化合物多有芳香味道,所以称这些烃类物质为芳香烃,后来发现的不具有芳香味道的烃类也都统一沿用这种叫法。
芳香烃的制备来源
煤和石油是制备一些简单芳香烃如苯、甲苯等的原料。而这些简单芳香烃又是制备其它高级芳香族化合物的基本原料。当煤在无氧条件下加热至1000℃,煤分子通过热分馏产生煤焦油。而从煤焦油中可以产生苯、甲苯、二甲苯、萘和其它芳香化合物。与煤不同,石油中含有大量的烷烃和少量芳香化合物。石油馏分中主要含有环烷烃和链烃,将它们转化为芳香烃的主要方法是重整和芳构化。芳构化是指含六元环的脂环族化合物在铂、钯、镍等催化剂存在下,加热脱氢,生成芳香族化合物的过程。重整包括链烃裂解、异构化、关环、扩环、氢转移、烯烃吸氢等过程。重整一般都是在催化剂作用下进行的,常用的催化剂有铂、铜等。石油工业化学中一个重要的反应称临氢重整(或称铂重整),就是在氢存在下,以铂为催化剂使分子结构重新安排,例如在Pt,SiO2/Al2O3,500℃,1~4 MPa及H2存在的反应条件下进行反应。临氢重整反应过程很复杂,因为反应体系是混合物。
芳香烃的制备方法
1、傅一克反应作用
傅一克酰基化反应和脱氢反应在合成稠环体系时起着很大的作用。
合成过程中要使用两次傅一克酰基化反应,第一次生成γ-氧代γ苯基丁酸,经Cemmensen还原后,再进行第二次酰化关环,然后再经一次Clemmensen还原及硒脱氢后得萘。
蒽醌是合成一大类蒽醌染料的重要中间体,它的工业合成方法是经过两次傅一克酰基化反应得到蒽醌。蒽醌再经还原脱氢后,得到蒽。
用萘和丁二酸酐发生傅一克酰基化反应,萘的1位及2位上都可被酰化,得到两个异构体,即β-(1-萘甲酰基)丙酸和β-(2-萘甲酰基)丙酸,然后按标准的方法还原、关环、还原、脱氢就得到菲。
γ-芳基丁酸在多磷酸(或85% H2S04)作用下,加热环化成六元环酮,环酮用锌汞齐、盐酸还原后,再用硒加热脱氢得到多环芳香族化合物。这个合成多环化合物的重要方法称为Haworth(哈沃斯)反应。用苯合成萘、由萘合成菲的反应实例说明,Haworth反应在合成稠环化合物中十分有用。
2、蔻合成方法
蔻(coronene)在自然界中不存在,可用多种方法合成。其中一个方法是利用傅一克反应及硒脱氢反应而实现的。用2,7二甲萘通过N一溴代丁二酰亚胺进行苯甲型的溴化,两个甲基的氢各被一个溴取代,然后用Wurtz反应将两分子缩合,即得到一个十四元的环状化合物。在三氯化铝的作用下即行关环。这步反应的过程和芳香烃被烯烃烷基化类似。最后用硒脱氢即得到蔻。
六苯并蔻(hcxabenzocoronene)是有机材料中应用十分广泛的一个中间体,利用二苯乙炔与2,3,4,5-四苯基环戊二烯酮的Diels - Alder反应,再脱酮生成六苯基苯,此化合物经FeCl3氧化即町生成六苯并蔻。