


详细过程如下:

图1 1,3,5-三(4-氨基苯基)苯的合成示意图
实验前期准备:
仪器:单口烧瓶(500mL)、两口烧瓶(500 mL)、恒压滴液漏斗、冷凝管、油浴锅、布氏漏斗、抽滤瓶、药匙、磁子、真空干燥箱、电子天平等等;
药品:4-硝基苯乙酮、三氟甲磺酸、甲苯、钯/碳催化剂(Pd/C, 5%)、水合肼(质量分数50%)、乙醇、N’N-二甲基甲酰胺、二氯甲烷等等。
第一步:1,3,5-三(4-硝基苯基)苯的合成及其表征
将4-硝基苯乙酮(50 g, 303 mmol)、甲苯(200 mL)、三氟甲磺酸(2 mL, 25 mmol)加入装有分水器和冷凝管的单口烧瓶(500 mL)中,混合物回流50 h,在此期间形成的水与甲苯共沸储存在分水器中。冷却至室温后,将混合物抽滤,得到黑色固体产物,再重新分散在N’N-二甲基甲酰胺(简称DMF,250 mL)中,回流12小时,过滤,再分散到DMF(250 mL)中回流6小时,抽滤,得到的固体用DMF、乙醇、二氯甲烷依次洗涤,85 °C真空干燥6小时后得到淡黄绿色固体22.5 g,产率约为51%。
详细过程如下:

图2 4-硝基苯乙酮(50 g)、甲苯(200 mL)、三氟甲磺酸(2 mL)转移到500 mL的单口烧瓶中,架上如图所示的反应装置(烧瓶+分水器+冷凝管),加热搅拌回流50小时。

图3 回流结束后,抽滤,DMF(200 mL)洗涤,乙醇(200 mL)洗涤,二氯甲烷(200 mL)洗涤。

图4 稍干燥后,再转移回烧瓶,加入250 mL的DMF溶液,搅拌回流12小时

图5 抽滤,DMF洗涤,乙醇洗涤,二氯甲烷洗涤,再加入250 mL的DMF,搅拌回流12小时。

图6 两次DMF回流结束,抽滤,DMF洗涤,乙醇洗涤,二氯甲烷洗涤,真空干燥过夜待用。

图7 1,3,5-三(4-硝基苯基)苯的X-射线粉末衍射谱图

图8 1,3,5-三(4-硝基苯基)苯的红外光谱谱图
第二步:1,3,5-三(4-氨基苯基)苯的合成及其表征
将1,3,5-三(4-硝基苯基)苯(10 g,22.7 mmol)和Pd/C(5.0 wt%,4.0 g)在乙醇(200 mL)中的悬浮液加热至回流。恒压滴液漏斗逐滴加入水合肼(30 mL,50 wt%),使混合物回流12小时。热溶液通过硅藻土过滤,250 mL四氢呋喃洗涤,抽滤,得到的滤液,旋干,加入50 mL的乙醇,超声30分钟,抽滤得到浅色固体5.35 g,产率为67 %。

图9 称取1,3,5-三(4-硝基苯基)苯10 g、质量分数为5%的Pd/C催化剂4 g。

图10 转移进两口烧瓶中,加入200 mL的乙醇,架上反应,开加热搅拌,至回流。

图11 向沸腾的溶液中滴加30 mL水合肼,滴加完毕,继续搅拌回流反应12小时。

图12 反应完毕后,趁热,抽滤,四氢呋喃洗涤,得到黄色溶液。

图13 旋蒸抽滤,乙醇洗涤,得到上图所示的浅色粉末产物。

图14 核磁氢谱谱图1H NMR (400 MHz, DMSO-d6): 7.50 (t, 9 H, J=5.8 Hz), 6.69 (d, 6 H, J=8.4 Hz), 5.21 (s, 6 H)

图15 核磁碳谱谱图13C NMR (100 MHz, DMSO-d6) 148.82, 142.07, 128.55, 127.93, 120.87, 114.69.

图16 1,3,5-三(4-氨基苯基)苯的红外光谱谱图
参考文献:
[1] Sun Q., Aguila B., Perman J., Earl L.D., Abney C.W., Cheng Y., Wei H., Nguyen N., Wojtas L., Ma S. Postsynthetically Modified Covalent Organic Frameworks for Efficient and Effective Mercury Removal. J. Am. Chem. Soc., 2017, 139(7), 2786-2793.
[2] Sun Q., Fu C.-W., Aguila B., Perman J., Wang S., Huang H.-Y., Xiao F.-S., Ma S. Pore Environment Control and Enhanced Performance of Enzymes Infiltrated in Covalent Organic Frameworks. J. Am. Chem. Soc., 2018, 140(3), 984-992.