1、毕业论文文献综述 高分子材料与工程 -硝基苯乙烯的合成优化 21 世纪， 科学技术 迅猛 发展， 各类新型的药物与技术的诞生。在 农业、医学、生产发展等领域都应用到了一种 硝基苯乙烯类化合物 - -硝基苯乙烯。 -硝基苯乙烯在多数情况下被作为一种中间体来合成 -硝基苯乙烯类化合物，有时候也会被直接使用。由于 -硝基苯乙烯中硝基团的强吸电子性使得硝基烯具有明显的缺电子特征，从而使之成为良好的亲双烯体，可以与各种有机化合物进行加成、取代等反应 1。目前 国内外 -硝基苯乙烯类化合物主要致力于抗肿瘤、杀菌、艾滋病、农药 、防鼠忌避涂料、预防心血管疾病等方面的研究 2。目前一些 -硝基苯乙烯类化合物的
2、产品还不是很成熟，因此无法投入使用。 艾滋病（ Acquired Immuno-deficiency Syndrome）英文简称 AIDS，中文名字为获得性免疫缺陷综合症）是当今医学界难以跨越的一道门槛，在国际社会上曾一度引起过恐慌。目前为止，艾滋病仍然还是威胁人类健康的不治之症，成为人类疾病死亡的原因之一。艾滋病是一种由 HIV 病毒引起使人类免疫系统瘫痪的一种疾病。 HIV 病毒的繁殖过程与其他病毒的繁殖没有本质的区别，其中包括：吸附 、穿入、脱壳、前期蛋白合成、病毒核酸复制、后期蛋白合成、装配、病毒体成熟、病毒体释放等过程 3。所以理论上我们只要抑制或者阻止上述的任何一个过程，病毒就无法
3、进行繁殖，如果做到这一步，那疾病就无法对人类构成威胁了。作为抗艾滋病药物有效成分之一的 -硝基苯乙烯，是通过在病毒进行复制时的逆转过程中对病毒的逆转录酶进行抑制，而使得 HIV 病毒无法进行逆转从而使得 HIV 病毒无法进行复制，从而将病毒扼杀在摇篮里，达到了抗艾滋病的效果，其优点在于可单独使用，也可以与其它抗艾滋病药物载体一起使用从而到达从多种途径抑制病毒的 复制，极大的降低了病毒的繁殖率，很好的抑制了艾滋病病毒的繁衍 4。 虽然通讯电缆的埋地铺设给人类社会带来了便利，但同时也带来了很多问题如：老鼠咬啃电缆使得通讯中断，通讯中断本来就不是十分严重的问题，但是曾今出现过因为老鼠啃咬通讯电缆使得
4、通讯中断后导致飞机失事，发生火灾，导致了比较严重的后果。所以这些都将会严重威胁我们的生命财产安全。所以如何廉价又简单的防止通讯电缆被老鼠啃咬成了我们的一个难题。最近，开发出来一种既简单又廉价的方法来防止老鼠对电缆进行咬啃 防鼠剂涂料。防鼠剂涂料由苯甲醛和硝基甲烷反应生成 -硝基苯乙烯的涂料，此类涂料不仅价格低廉，并且易于使用 5。 癌症（ cancer），医学上称之为恶性肿瘤（ malignant neoplasm） ，是因为基因发生了变异导致该基1 因所控制的细胞发生了变异，产生不适合身体机理的癌变细胞，并且此癌变细胞可以无限制、无止境地增长，使得癌症患者体内的营养物质一点点的被消耗，导致人
5、体消瘦、无力、贫血、食欲不振，此外癌细胞还会释放出多种毒素使人体产生一系列不适应症状，癌细胞还能够转移到身体的各个部位进行生长，导致人体器官功能严重受损，最终导致患者器官功能衰竭而死亡。癌症目前 还是一个困扰医学界的难题，尤其是对于晚期癌症患者死亡率非常高， -硝基苯乙烯类化合物刚刚好是治疗晚期癌症的药物 6。癌症晚期的患者可以通过 -硝基苯乙烯类化合物进行治疗，它可以抑制癌变细胞的生长，以此延缓疾病的恶化，延长患者的生命。但是与其它化学疗法一样 -硝基苯乙烯类化合物在杀死癌变细胞的同时也会杀死未发生癌变的正常细胞，对于患者的副作用非常之大 7。 心血管疾病，又叫循环系统疾病，是一种涉及循环的
6、疾病，主要包括高脂血症、心脏病等。心血管疾病主要原因是：动脉血管壁内脂肪、胆固醇的沉积，并伴随着纤维组织 的形成与钙化导致动脉硬化，进而导致人体血管破裂出血过多导致死亡 8。如何低成本生产预防心血管疾病的药物成为我们的一个难题。目前，科学家们发现 -硝基苯乙烯类化合物不仅具有良好的血小板凝聚抑制性能有效地降低血胆固醇，防治动脉粥样硬化，而且 -硝基苯乙烯类化合物比起其他预防心血管疾病的药物的药物生产工序简单、收率纯度高 9，很大程度降低了生产成本及生产时间，易于工业化 . 在 医学、农业、生产发展等领域 -硝基苯乙烯类化合物 应用都非常广泛。尤其是在医学领域 -硝基苯乙烯类化合物可以用作抗艾滋
7、病药物的有效成分，通 过在病毒进行复制时的逆转过程中对病毒的逆转录酶进行抑制，从而使得 HIV 病毒无法进行逆转使得 HIV 病毒无法进行复制，这就将病毒扼杀在源头 10，从而达到抗艾滋病的效果； -硝基苯乙烯类化合物同样也可以作为抗癌药物，癌症晚期的患者可以通过 -硝基苯乙烯类化合物进行化学治疗，它可以抑制癌变细胞的生长，以延缓疾病的恶化，延长患者的生命 , 此外， -硝基苯乙烯类化合物还可以预防心血管疾病， -硝基苯乙烯类化合物具有良好的血小板凝聚抑制性，所以能有效地降低血胆固醇，防治动脉粥样硬化。 -硝基苯乙烯 早期 的合成方法有两 种 。 方法一 ： 由芳醛和硝基烷在碱性条件下，进行亨
8、利反应 ， 再进行 缩合 生成 -硝基苯乙烯。此反应 副反应多，产物自身聚合速度较快，难分离 ， 后处理十分困难，导致目标产物收率 比 较低 。 方法二 ： 由烯烃制备 -硝基苯乙烯，利用有机硒将不活泼的烯烃转化为硝基烯化合物，方法二产率比方法一高， 可 是由于 方法二 原材料昂贵 ， 并且 -硝基苯乙烯的产率也不是十分理想。由于最初的 -硝基苯乙烯合成方法中存在原材料价格昂贵、目标产率低等不理想因素，因此一直在积极努力寻找新的合成方法，以改进实验，以低廉的原材料 ， 来提高目标 产物的 产率 11。所以 可以看出一种好的合成方法不仅可以减少反应时间 ，还 可以减少材料，同时还可以提升 产物的
9、 产率。可以这样说，最初的制作 -硝基苯乙烯的方法由于原料和目标产物的产率低，所以都不太 能 实现工业化 ， 只能用做科研 与 实验。 2 超声波辅助 henry 反应：在圆底烧瓶中放入 0.025mol苯甲醛 ， 0.05mol硝基甲烷 ，并且 加入 ph=4.5冰乙酸与乙酸铵缓冲溶液 4ml，混合均匀 ，搅拌，把圆底烧瓶 固定在超声波清洗仪槽中 ， 装上回流冷凝管 ， 在 75 下用 超声波频率为 20KHz 辐射 3.5h 后，等到 反应结束 ， 冷却 至室温， 析出固体 ，抽滤 ，目标产物 用乙醇重结晶 ，然后 测产率 ，但一般产率不高，为 40%-50%12。 甲 醇助剂辅助 Cla
10、isen-Schmidet 反应： 在 250ml 烧杯中 ， 依次 加入 10ml 甲醇， 2.5ml 苯甲醛，2.2ml 硝 基甲烷 ， 然后 混 和均 匀 ，在 饱合冰盐浴中 完全 冷冻，然后缓慢滴加氢氧化钠 溶液 3.8ml，一边搅拌 一 边滴加 ， 5min 后，经 过 TLC 检测苯甲醛是否已反应完全， 如果 反应完全则 这个时候 可补加4 5ml 甲醇搅拌混匀， 边 搅拌 边 加入 40 35ml 水，然后快速 的 加入稀盐酸溶液（体积比为 2:5） 30ml，并且 搅拌， 等 静置析出淡黄色固体 后 ， 停止搅拌，取出产物，抽滤， 用乙醇重结晶 产物 ，得到淡黄色结晶 产物，
11、干燥 ， 称重 并 测产率 ， 最后得到 产率 一般为 75%-85%13。 催化剂（ c atalyst）会诱导化学反应发生改变，而使化学反应变快或者在较低的温度环境下进行化学反应 14 。 在本实验反应中催化剂充当媒介的作用，适当的增加催化剂的用量可以提高目标产物的收率，但是当催化剂超过一定量时就超越了原本的媒介作用，使得催化剂成为反应物，将反应引向另一个方向导致无法得到目标产物 15。 参考文献 1 鲍俊喜 , 刘全忠 , 吕旭初 . 手性磷酸催化 2-甲氧 基呋喃与硝基苯乙烯的不对称 Friedel-Crafts 烷基化反应 J. 西华师范大学化学化工学院 , 2009, 2(1):
12、50-71. 2 李佰林 . 反式 -甲基 -硝基苯乙烯类化合物的制备 J. 广东化工 , 2009, 11(7): 76-90. 3 王彩荣 . 大孔交联聚的合成及其对非水体系中苯酚的氢键吸附 J. 广东化工 , 2009, 11 (6): 11-16. 4 乔永锋 , 彭永芳 , 翟平等 . -硝基苯乙烯合成方法改进 J. 昆明师范高等专科学校学报 , 2007, 4 (1): 60-71. 5 岳智洲 , 赵静 , 洪姝惠 . 硼氢化钾对 -硝基苯乙烯的选择性还原 J. 武汉理工大学化学工程学院 ,武汉大学学报 , 2006 , 6(3): 40-51. 6 王修然 , 万玉保 . 对羟
13、基 -硝基苯乙烯的合成 J.安庆师范学院学报 (自然科学版 ), 1999, 4(2): 21-30. 7 李宗澧 . -取代的 -硝基苯乙烯的脱氧化与环化反应 J. 西南农业大学基础部 , 1991, 2(6): 121-126. 8 赵仁宁 , 董林 , 朱洪珍 . 2, 5-二甲氧基 -4-丙巯基 -硝基苯乙烯的合成方法改进 J. 中国药物化学杂志 , 2002, 3 (2): 56-58. 3 9 李晓如 , 黄湘川 , 杨辉 . 微波辐射和相转移催化合成 -甲基 -硝基对羟基苯乙烯 . 中南大学化工学院 J. 材料物理与化学 , 2000, 45(1): 70-71. 10 刘书宏
14、. 镁粉促进卤代烃与 -硝基苯乙烯及羧酸衍生物的环境友好反应研究 . 广西科技学院 , 2004, 35(8): 71-80. 11 乔珍 . 反式 二苯乙烯类化合物的合成研究 . 陕西师范大学 J, 2006, 26(5): 7-10. 12 Journal Am, Chemsoe. Ultrasonic auxiliary reaction, Marehp, Sci, 1949,70(1): 45-50. 13 Hsieh P W, Chang Y T, Chuang W Y, et al. The synthesis and biologic evaluation of anti-pla
15、telet and cytotoxic beta-nitrostyrenes P, Claisen-Schmidet, 2010, 65(5): 50-55. 14 Kumar AS, Ghosh S, Soundararajan R,etal. Efficient Syntheses of (+/-)-Cherylline and Latifine Dimethyl EtherP, c atalyst , 2010, 87: 160-170. 15 Budrey C D, Menno B C, Varnerie J, et al. Design of segmented poly( ether ester ) materials and structures for the tissue engineering of bone. Journal of Controlled Release, 2002, 85: 190-195.
