3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪的合成与表征(4)
第三步反应为3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)的合成：把13.6g的BT加入盛有160ml乙腈的三口烧瓶中，缓慢搅拌溶解，完全溶解后缓慢滴加6ml水合肼，然后反应1h，反应完毕后抽滤，用乙腈淋洗，干燥后得到暗红色的最终产物DHT。文献收率为75％。
该反应的优点在于总体反应时间较短，并且能够得到较高产率的产物。但是，该反应中的部分药品如1-甲基-2-吡咯烷酮，乙腈，二氧化氮气体等为剧毒性物质，容易对人体和环境造成伤害。第二步反应中要将二氧化氮气体通入到反应液中，该步骤有利于反应的进行，扩大了反应物的接触面积，然而二氧化氮有毒，反应过程中对气体的流速与流量的控制较为关键，同时要对装置做好密封措施防止二氧化氮气体逸出造成危险。
1.2.2 三氨基硝酸胍法
三氨基硝酸胍法是以TAGN(三氨基硝酸胍)为主要原料合成DHT。根据文献介绍，该方法与第一种方法的最大区别就在于BT是以TAGN为原料合成BDT，再用BDT，乙酸和亚硝酸钠为原料合成BT，最终合成DHT。以下主要介绍了与方法一不同的主要步骤。
自制TAGN[11]：将蒸馏水和水合肼加入到三口烧瓶中，然后加入硝酸铵(NH4NO3)，搅拌下再倒入硝酸胍粉末，快速升温到86℃，有氨气道后进一步升温至98℃反应，最终得到自制的三氨基硝酸胍。
将自制的TAGN加入55℃装有蒸馏水的三口烧瓶中搅拌溶解，然后在剧烈搅拌下加入乙酰丙酮，滴加完毕后毕迅速升温至70℃保持2h，抽滤干燥后得到BDT[14]。
将BDT加入到装有冰乙酸的三口烧瓶中，40℃下搅拌并分批加入亚硝酸钠(NaNO2)，保持温度反应2小时。抽滤干燥后得到BT。这一步骤是对第一种合成方法中BT合成方法的改进，在这一方法中，反应过程中所需要的二氧化氮气体主要来源于冰乙酸和亚硝酸钠的反应。
最后，BT在乙腈介质中与水合肼发生反应得到产物DHT。
该反应的优点在于反应过程中参与反应的所有药品都是液体或固体，实验中需要的二氧化氮气体有乙酸和亚硝酸钠反应产生，相比于方法一中的直接通入二氧化氮气体，这一方法反应操作较为简便，反应过程中有效的防止了有毒有害气体放出，对环境较为友好。此外，该反应中的大部分药品都是较为常见的，这使得实验研究的成本较为低廉，节省了资源。最后，最重要的一点是该方法副反应较少，反应条件容易控制，所得产品的产率与纯度较高。
以上为DHT合成的两种最基本的方法，查阅文献可知，其它的一些方法[15]都是对以上方法在实验条件方面的改进，基本原理与步骤都是不变的。根据课题要求与实验条件，本课题准备以方法二为基础，对该实验进行扩展与改进，并进一步得出反应最优条件。
1.3 本课题的工作计划
以三氨基胍盐酸盐和乙酰丙酮为主要原料的合成路线中部分原料有毒，且实验过程中要不断地入二氧化氮气体，操作难度较大，提纯困难。因此根据现有实验条件和课题要求，设计并确定了以下主要实验内容：
1.3.1 3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)的合成与工艺优化
本课题计划经过四步反应合成DHT，四步反应分别为：以硝酸胍作为原料，与水合肼和硝酸铵发生胺化反应得到三氨基硝酸胍；然后三氨基硝酸胍与乙酰丙酮发生成环反应得到3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-1,2-二氢-1,2,4,5-四嗪(BDT)；BDT、冰醋酸和亚硝酸钠经过氧化反应(脱氢)后制得DHT的前驱体(BT)；最后在乙腈为溶剂的溶液中BT的3,6位与水合肼发生亲核取代反应制得目标产物3,6-二肼基-1,2,4,5-四嗪(DHT)。影响DHT合成的因素主要有时间、温度、投料比、催化剂的用量等，因此，可以根据每一步的反应条件(时间、温度)，投料比例等条件设计实验，计算收率并进行比较，从而得出最优反应条件。