交联剂——2-甲基苯并咪唑的合成

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应用化学实验——

应用化学实验

2-甲基苯并咪唑的合成

学院：化学化工学院

专业：应用化学

年级：2009级

姓名学号：张和FNS32010004

代文婷12009240208

潘菲12009240246

日期：2012年5月7日

交联剂——2-甲基苯并咪唑的合成

交联剂

张和代文婷潘菲

宁夏大学化学化工学院应用化学((2)班

宁夏大学化学化工学院应用化学

摘要：该实验是以邻苯二胺与乙酸为原料合成2-甲基苯并咪唑，探究了实验过程中温度、pH、反应时间以及物料摩尔比对产率的影响，找出了最佳的实验条件。同时也对2-甲基苯并咪唑的熔点做了探究。

关键词：2-甲基苯并咪唑；邻苯二胺；交联剂；乙酸；产率

1引言

2-甲基苯并咪唑是能使聚合物产生交联的物质。交联是将线型或轻度支链形聚合物转化为三维网状结构的过程，是聚合物改性的一个重要手段，它可显著提高聚合物的耐热、耐油、耐磨、力学强度等性能。2-甲基苯并咪唑及其衍生物具有良好的生物活性，被广泛应用于医药、农药、防腐蚀等领域[1]，特别是制备具有生物活性的化合物，具有抗癌、抗真菌[2]、消炎、治疗低血糖和生物紊乱等功效，在药物化学中具有非常重要的意义[3]。在实际的聚合物生产中，交联剂常被称为固化剂、强化剂、硫化剂等。同时，2-甲基苯并咪唑作为环氧树脂固化剂，广泛应用于粉末成型和粉末涂装中。

2实验部分

2.1试剂规格及仪器

2.1.1试剂规格

邻苯二胺（9g）；乙酸(10.5g)；40％的氢氧化钠（40ml）；pH试纸；活性炭等。

2.1.2仪器

电子恒速搅拌器；电热套；球形冷凝管；三口烧瓶；100ml和250ml的烧杯各一个。

2.2实验原理

成环缩合反应是形成新的环状化合物的缩合反应，这一反应过程常称为闭环或环化。本实验是通过邻苯二胺与乙酸进行成环缩全反应来制的2-甲基苯并咪唑。反应式如下：

2.3实验方法

2.3.1合成方法（成环缩合）

在100ml三口烧瓶中，投入9g邻苯二胺及10ml乙酸。混合物于电热套100℃下反应2h，冷却后缓慢加入40％的氢氧化钠溶液，摇动烧瓶使之混合均匀，用pH 试纸检验混合液，使其刚好显碱性（pH=10），静置出现淡黄色固体，将粗产物过滤并用蒸馏水洗涤几次既可。

2.3.2纯化方法

将上步粗产物于250ml烧杯中，加入120ml水在电磁炉上搅拌溶解，冷却后加入活性炭进行脱色，再煮沸15min后趁热过滤（抽滤前预热漏斗），然后将滤液冷却至10～15℃，冷抽虑得固体产品（用少量冷水洗涤），最后于100℃下烘干后称重，计算产率。

3实验结果

3.1产率计算

108

1329x

1089=132x 解得理论产量为

1329==11g 108

x ×所得产品质量为0.94g ；故产率为3.2产率分析

3.2.1邻苯二胺和乙酸的物质的量比对产率的影响

邻苯二胺与乙酸的反应可使一种反应物过量，来促进反应向生成产物2一甲基苯并咪唑方向进行，从而提高产率。由于乙酸较邻苯二胺便宜，为了降低成本，本实验中我们选择了乙酸过量（10.5g ）、邻苯二胺定量(9g )的方法。在其它反应条件一定的情况下(100℃加热搅拌2h ，加碱中和后pH=10)，产率随乙酸量的增加而升高，当乙酸与邻苯二胺的物质的量比达到2.77:1时，产率高达82.4%，随着物质的量比的继续增大，产率基本不变。本实验中乙酸与邻苯二胺的物质的量比小于

2.77:1，故造成产率偏低。

3.2.2反应时间对产率的影响

在其它条件一定情况下，乙酸与当反应时间为2h 时转化率高达82.4%，再增加反应时间，转化率基本保持不变。本实验中控制时间在两小时，因此反应时间对该实验的产率影响不大。

0.94==100=8.5511

ω×实际产量％％理论产量

3.2.3反应温度对产率的影响

在其它反应条件一定的情况下(乙酸:邻苯二胺=10.5:9，加热搅拌2h，加碱中和后pH=10)，产率随着反应温度的升高而提高，当反应温度为100℃时，产率达到最高值，随着反应温度的继续升高，产率逐渐下降，这是因为温度超过100℃后，邻苯二胺在光和空气中氧化速度加快，导致产率降低。此实验过程中有一段时间反应温度高达120℃，从而导致了产率降低。

3.2.4加碱中和后pH值对产率的影响

由于产物2-甲基苯并咪唑溶于酸性物质、浓的苛性碱和热水等，因此反应后必须用氢氧化钠溶液把反应液中未反应完的酸中和掉，并调至弱碱性直至出现大量黄色固体。在其它条件一定的情况下(邻苯二胺:乙酸=9:10.5，100℃加热搅2h)，用10%的氢氧化钠溶液调节反应冷却后的反应液的pH值，转化率随pH值的增大而升高，当pH值在10～11之间产率最高，pH值再升高产率会降低。由于本实验在调节pH时，使碱过量导致pH高达12，从而使产率降低。

3.2.5实验操作对产率的影响

由于邻苯二胺易于被氧化，称量时暴露在空气中导致原料损失；热抽滤不及时，使产品提前析出；脱色时活性炭用量太大；实验过程中转移损失等都造成了产率偏低。同时温度过高，碱量太大，脱色严重也导致了产物的颜色变淡。

4实验结论

从实验结果可知：本实验的操作条件（邻苯二胺和乙酸的物质的量比、pH值、反应温度）都没有在最佳工艺条件下，从而使产率大大降低；通过讨论分析，合成2-甲基苯并咪唑的最佳操作条件为乙酸与邻苯二胺的物质的量比2.77:1，反应时间为2h，反应温度为100℃，加碱中和后的pH值为10，2-甲基苯并咪唑的产率[4]可达82.4%。由于2-甲基苯并咪唑对称性好，空间排列紧密，分子间作用力强，因此其有很高的熔点。

参考文献

[1]刘仲能，金文清，合成医药中间体4-甲基咪唑的研究[J].精细化工，2002，30(2)：103-105.

[2]史子兴，庞正智，2-烷基苯并咪唑的合成及结构表征[J].北京化工大学学报，1997，24(2)：27-32.

[3]王陆瑶，韩洁，李晓娟，等.双(2-苯并咪唑基)烷基的简便合成方法[J].化学试剂，2005，27(5)：317-318.

[4]许剑平，2-甲基苯并咪唑的合成，化工时刊，2001.第7期.

苯并咪唑类化合物一步法合成及表征

2004年第24卷第7期,792~796 有机化学 Chinese J ournal of Organic C hem istry Vol.24,2004 No.7,792~796 #研究论文# 苯并咪唑类化合物一步法合成及表征 杨红伟a岳凡a封顺a王吉德X,a 刘爱华a陈华梅a郁开北b X (a新疆大学化学化工学院乌鲁木齐830046) (b中国科学院成都有机化学研究所成都610041) 摘要采用对甲氧基苯甲醛、对羟基苯甲醛和邻苯二胺直接关环合成了12(对甲氧基苄基)222(对甲氧基苯基)-苯并咪唑、12(对羟基苄基)222(对羟基苯基)-苯并咪唑化合物.通过元素分析、IR、核磁分析对它们进行了表征,并培养了12(对甲氧基苄基)222(对甲氧基苯基)-苯并咪唑化合物晶体.该晶体经X射线衍射确定为正交晶系,空间群Pna2(1),a=210194 (7)nm,b=115657(4)nm,c=015498(1)n m,A=90b,B=90b,C=90b,V=117383(8)nm3,Z=4,M r=344140,D c=11316 g/cm3,L=0185cm-1,F(000)=728. 关键词苯并咪唑,合成,晶体结构 One2S tep Synthesis and Characteristics of Benzimidazole Derivatives Y AN G,Hong2Wei a Y UE,Fan a FEN G,Shun a WA NG,Ji2De X,a LI U,Ai2Hua a C HEN,Hua2M ei a Y U,Kai2Bei b (a Co llege o f Chemistry an d Chemical Enginee rin g,Xinjiang U nive rsity,U rumq i830046) (b Chengdu Institute o f O rgan ic Chemistry,Chin es e A cademy o f Sciences,Chengdu610041) Abstr act12(p2Methoxybenzyl)222(p2methoxyphenyl)2benzimidaz ole or12(p2hydroxybenzyl)222(p2hydroxyphenyl)2 benzimidazole was synthesized by the condensation of o2phenylenediamine with p2methoxybenzaldehyde or p2 hydroxybenzaldehyde,and characterized by elemental analysis,IR and N M R spectra.Single crystals of12(p2 methoxybenz yl)222(p2methoxyphenyl)benzimidaz ole were obtained.The crystal belongs to orthorhombic system,space group Pna2(1)with cell parameters:a=210194(7)nm,b=115657(4)nm,c=015498(1)nm,A=90b,B= 90b,C=90b,V=117383(8)nm3,Z=4,M r=344.40,D c=11316g/cm3,L=0185c m-1,F(000)=728. Keywords benzimidaz ole,synthesis,crystal structure 含苯并咪唑类衍生物能够抑制细菌和酵母菌生成,许多烷基苯并咪唑具有抗维生素B12的活性,其中一些具有抗病毒性质[1].含苯并咪唑配体的配位化学是配位化学领域中的一个十分活跃的课题,含苯并咪唑的过渡金属配合物常用作为SOD活性中心的模拟物[2].近年来,此类杂环化合物的合成及其生物活性研究日益成为杂环化学研究的热点[3].而文献报道的苯并咪唑类化合物的合成方法一般用邻苯二胺及其衍生物与羧酸经多步反应或添加催化剂[4,5]反应而得.本文用对甲氧基苯甲醛、对羟基苯甲醛与邻苯二胺直接合成了12(对甲氧基苄基)222(对甲氧基苯基)-苯并咪唑、12(对羟基苄基)222(对羟基苯基)-苯并咪唑,方法简单,产率较高(60%以上).用DEP T13C N MR确定对羟基苯甲醛与邻苯二胺的反应产物不是双席夫碱型化合物,而是苯并咪唑类衍生物.用元素分析和I R进行了表征,并培养了12(对甲氧基苄基)222(对甲氧基苯基)-苯并咪唑的晶体,报道了其晶体结构. X E2mail:awangjd@https://www.wendangku.net/doc/259636627.html, Received August15,2003;revised and accepted February10,2004. 教育部骨干教师计划资助项目.

苯并咪唑及其衍生物合成与应用研究进展

2008年第28卷有机化学V ol. 28, 2008第2期, 210～217 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 2, 210～217 wyl@https://www.wendangku.net/doc/259636627.html, * E-mail: Received July 7, 2006; revised May 30, 2007; accepted June 22, 2007.

No. 2 李焱 等：苯并咪唑及其衍生物合成与应用研究进展 211 Lu 等[2]报道了用微波辐射促进邻苯二胺与酸的反应(Eq. 3), 并指出多聚磷酸(PPA)存在下多种芳香的和脂肪的酸都可以得到较好的产率, 当取代基为H 或CH 3时即使没有PPA 的存在也可以得到相应的2-取代苯并咪唑. Liu 等[3] 也研究了微波促进下邻二胺与羧酸的反应(Eq. 4). 该研究组不但研究了不同羧酸对反应的影响, 还研究了不同二胺(包括脂环的、芳香的和杂环的等)对反应的影响, 并进行了正交实验, 详细列举了6种二胺与7种羧酸之间彼此作用的转化率、产率等数据. 陈淑华等 [4]研究表明, 微波辐射功率不同会直接影响产物的类型, 并对比了以硅胶、氧化铝、人工沸石等为载体时的反应情况, 得出结论：以邻苯二胺和芳香酸为原料, 人工沸 石为载体, 加入催化量的DMF 作能量传递介质, 微波辐射2～6 min 可高产率地得到目标物2-取代苯并咪唑, 改变微波功率则得到另一类化合物(Scheme 1). Scheme 1 Dubey 等[5]用邻苯二胺与α,β-不饱和酸反应合成2-乙烯基苯并咪唑(Eq. 5). 1.2 邻苯二胺与羧酸衍生物的反应 Srinivasan 等[6]研究了邻苯二胺与苯甲酰氯在多种离子液体中的反应情况, 从中优选出两种离子液体 4[Hbim]BF ＋－ (1-butylimidazolium tetrafluoroborate, 反应时间10 min, 产率95%), 4 [bbim]BF ＋－ (1,3-di-n -butyl- imidazolium tetrafluoroborate, 反应时间40 min, 产率92%). 并研究了在这两种离子液体中邻苯二胺(邻氨基 酚或邻氨基硫酚)与多种酰氯反应的情况(Eq. 6). Chen 等[7]以邻苯二胺(邻氨基酚或邻氨基硫酚)和与 连接在连缀于PEG (polyethylene glycol)聚合物上的酰基氟作用, 液相合成了多种2-取代唑类衍生物(Scheme 2). 该反应虽然产率不高, 但在探索能与PEG 连接并用于组合化合物库合成的新试剂上作了有益的尝试. Janda 等[8]研究了邻苯二胺与连接在聚合物载体上 的酯在多种Lewis 酸存在条件下合成了苯并咪唑的情况 (Eq. 7), 实验表明Et 2AlCl 对该反应有较好的促进作用.

盐酸西那卡塞的合成工艺研究

Hans Journal of Medicinal Chemistry 药物化学, 2014, 2, 1-5 https://www.wendangku.net/doc/259636627.html,/10.12677/hjmce.2014.21001 Published Online February 2014 (https://www.wendangku.net/doc/259636627.html,/journal/hjmce.html) Synthesis Process of Cinacalcet Hydrochloride Xueguo Bian1, Junwei Wang1,2, Qihua Zhu2, Yungen Xu2* 1Nanjing Industrial Pharmaceutical Technology Institute Co., Ltd., Nanjing 2Department of Medicinal Chemistry, China Pharmaceutical University, Nanjing Email: *xyg@https://www.wendangku.net/doc/259636627.html, Received: Jan. 20th, 2014; revised: Feb. 20th, 2014; accepted: Feb. 27th, 2014 Copyright ? 2014 Xueguo Bian et al. This is an open access article distributed under the Creative Commons Attribution License, which permits unre-stricted use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited. In accordance of the Creative Commons At-tribution License all Copyrights ? 2014 are reserved for Hans and the owner of the intellectual property Xueguo Bian et al. All Copyright ? 2014 are guarded by law and by Hans as a guardian. Abstract:Objective: In order to get a suitable process of cinacalcet hydrochloride for industrial production. Methods: Cinacalcet hydrochloride was synthesized from 1-acetonaphthone via six steps, including Leuckart-Wallch reaction, hydrolysis, chiral resolution, condensation, reduction and finally salification. Results: Through improvement, we sim-plified the operations, improved the safety of the process and reduced the costs. The overall yield was 14.38% (The overall yield of this synthetic route was unreported) with a purity of 99.9%. Conclusion: This synthetic process is of mild conditions, easy operation, low cost and high yield, and is suitable for large-scale production. Keywords: Cinacalcet Hydrochloride; Synthesis; Process Research 盐酸西那卡塞的合成工艺研究 卞学国1，王均伟1,2，朱启华2，徐云根2* 1南京医工医药有限公司，南京 2中国药科大学药物化学教研室，南京 Email: *xyg@https://www.wendangku.net/doc/259636627.html, 收稿日期：2014年1月20日；修回日期：2014年2月20日；录用日期：2014年2月27日 摘要：目的：确定一条适合工业化生产的盐酸西那卡塞的合成工艺。方法：以1-萘乙酮为起始原料，经Leuckart- Wallch反应、水解、手性拆分、缩合、还原、成盐6步反应合成盐酸西那卡塞。结果：通过工艺改进，简化了操作过程，提高了安全性，降低了生产成本，总收率14.38%(此合成路线总收率未经文献报道)，纯度99.9%。结论：本方法条件温和，操作简单，成本低，收率高，适合大规模生产。 关键词：盐酸西那卡塞；合成；工艺研究 1. 引言 盐酸西那卡塞(Cinacalcet hydrochloride)，化学名为N-[(1R)-1-(1-萘基)乙基]-3-[3-(三氟甲基)苯基]丙基胺盐酸盐，是由美国NPS Pharmaceuticals公司开发研究的第二代拟钙剂，于2004年首次在美国上市。临床上用于治疗进行透析的慢性肾病(CKD)患者的继发性甲状旁腺功能亢进症及甲状旁腺肿瘤患者的高钙血症。本品的主要药理作用是降低Ca2+调定点，提高钙敏感受体对细胞外钙的敏感性，降低甲状旁腺素水平，使血清Ca2+浓度降低，从而产生一系列临床治疗作用。具有安全性高、耐受性好、服用方便等特点[1]。 盐酸西那卡塞的合成方法已有多篇文献报道，主要有以下七条合成路线：1) 以3-三氟甲基苯丙胺和 *通讯作者。

苯并咪唑研究进展

苯并咪唑合成研究进展 摘要：苯并咪唑类化合物具有广泛的生物活性, 如抗癌、抗真菌、消炎、治疗低血糖和生理紊乱等, 在药物化学中具有非常重要的意义; 并可用于模拟天然超氧化物歧化酶(SOD)的活性部位研究生物活性, 以及环氧树脂新型固化剂、催化剂和某些金属的表面处理剂, 还可作为有机合成反应的中间体等。绿色合成苯并咪唑化合物显得尤为重要。本文主要讲述了苯并咪唑的合成方法，以及在离子鉴定、航空航天等方面的应用介绍。 关键词：苯并咪唑配合物合成应用 1合成苯并咪唑类化合物 1.1以邻苯二胺和羧酸(及其衍生物)为原料的合成 继1872年Hoebrecker首次合成第一个苯并咪唑类化合物2,5-二甲基苯并咪唑(1)后, Ladenburg用乙酸和4-甲基邻苯二胺加热回流, 也同样得到化合物1 。从此, 邻苯二胺衍生物和有机酸的关环反应就成为苯并咪唑类化合物制备最通用的方法, 但通常需要很强的酸性条件[常采用HCl、多聚磷酸(PPA)、混酸体系、对甲苯磺酸等作为催化剂]和很高的反应温度[1]. 1986 年Gedye 等[2]首次报道了微波作为有机反应的热源, 具有速度快、产率高、污染少、安全性高等优点。例如, 路军等[3]在无溶剂条件下, 利用微波间歇加热合成苯并咪唑衍生物。只需反应8 min, 产率一般可达64%～88%。Zhang[4]成功报道了以邻苯二胺和原酸酯为原料合成苯并咪唑类化合物.。他们用路易斯酸为催化剂,在乙醇溶剂中室温搅拌进行反应, 合成条件比较温和.当以ZrCl4为催化剂时, 反应2h, 产率为95%. 用相同的原料, 他们[5]还研究了用磺酸作为催化剂, 在甲醇体系中室温下合成苯并咪唑类化合物, 产率达到96%, 反应时间也缩短为1h。 1.2液相合成 考虑到载体合成的某些缺点, 研究者们对同样以卤代硝基苯为原料的传统液相合成法也比较重视. 例如,Raju 等[6]报道了在室温下用邻氟取代硝基苯合成含硫和含氧的取代苯并咪唑. 与别人不同的是, 在还原芳环上的硝基时, 他们用的是Raney Ni 的甲醇溶液, 最后在THF 溶液中进行关环缩合反应。该方法的合成产率都在90%以上, 不过反应时间和其他室温下进行的反应一样都较长, 需

槟榔碱的合成的工艺流程

槟榔碱的合成的工艺流程 主要成分: 槟榔含生物碱0.3%～0.6%，缩合鞣质15%, 脂肪14 %及槟榔红色素（Areca red）。生物碱主要为槟榔碱（Arecoline），含量为0.1%～0.5%；其余有槟榔次碱（Arecaidine，即Arecaine）、去甲基槟榔次碱（Guvacine）、去甲基槟榔碱（Guvacoline）、槟榔副碱（Arecolidine）、高槟榔碱（Homoarecoline）等。生槟榔含生物碱量比制品为高。 槟榔含脂肪油14%, 槟榔油的组成脂肪酸为：月桂酸（Lauric acid）19.5%，肉豆蔻酸（Myristic acid）46.2%，棕榈酸（Palmitic acid）12.7%，硬脂酸（Stearic acid）1.6%，癸酸（Capric acid）0.3%，油酸（Oleic acid）6.2%，亚油酸（Linoleic acid）5.4%，十二碳烯酸（Dodecenoic acid）0.3%，十四碳烯酸（Tetradecenoic acid）7.2%。 槟榔所含自由氨基酸中脯氨酸（Proline）超过15%，酪氨酸（Tyrosine）、苯丙氨酸（Phenylalanine）和精氨酸（Arginine）超过10%，槟榔成熟则非蛋白氮含量减少。 槟榔内胚乳（Endosperm）含儿茶精（Cate- chin）、花白素（Leucoanthocyanidin）及其聚合物。 槟榔碱（Arecoline）化学名为“N-甲基-1,2,5,6-四氢烟酸甲酯”，它是一种M、N受体激动剂，对中枢神经系统有抗胆碱作用，也可作为合成其它M受体激动剂的原料 理化性质 无色无臭油状液体。沸点209°。与水、乙醇及乙醚混溶,溶于氯仿。盐酸盐(C 8H 13 NO 2 2HCl)为针状结晶,溶 点158°,溶于水和乙醇。 药理作用

新型苯并咪唑类化合物的合成

新型苯并咪唑类化合物的合成 林丹燕 (中山大学化学与化学工程学院，广东广州510275) 摘要：以邻苯二胺为原料合成了8种2-苯并咪唑衍生物。用四丁基溴化铵作相转移催化剂，在50％NaOH 和丁酮中再将其进行烷基化反应，制备出26种2-芳基-1-烷基苯并咪唑类衍生物，并通过1H-NMR、13C-NM、MS和熔点等技术进行表征。化合物2eb(Φ=91%)和2ee(Φ=73%)有很强的荧光发射性能。 关键词：光电材料，咪唑，烷基化 咪唑衍生物广泛应用于有机材料，纺织品的抗菌成分[1]和增白剂[2,3]，照明材料[4-6]，电致发光材料[7-8]，光致发光材料[9-10]。同时，这类化合物拥有多种生物活性[11-13]。文献报道的苯并咪唑化合物的合成主要是在HCl和多聚磷酸( PPA)等酸性溶剂中环化反应生成，这类反应通常温度高时间长。近年来有文献报道采用微波辐射合成这类化合物，反应时间明显缩短，操作更简便。以PPA作催化剂和溶剂,采用分段式微波辐射方法，反应时间为6-10 min，比传统的合成方法明显缩短。由于苯并咪唑这类化合物有着较大的共轭结构，溶解性能差，限制了它们的应用。通过引入一些烷基、羧基等可克服上述缺点。咪唑衍生物的烷基化，多是使用强碱[14-15]，如NaH、金属钾、钠等。这种反应不易操作，因为反应溶剂必须绝对干燥，钠或钾不易称取。我们发现咪唑衍生物的烷基化在50％的NaOH水溶液中，使用四丁基溴化铵(TBAB)作相转移催化剂，反应顺利、产率高、后处理简单。合成路线和化合物的结构如图-1所示。 1实验部分 1．1仪器与试剂 核磁共振仪Mercury-Plus 300(美国VARIAN)，氘代CDCl3和氘代DMSO为溶剂；岛津UV-1601型紫外光谱仪和岛津RF-5301PC荧光分光光度计；Galanz微波炉(2450MHz，功率0-750W可调)；熔点测定用毛细管法(温度计未较正)。所用试剂均为市售化学纯或分析纯。 1．22-芳基苯并咪唑类化合物的合成通法 1．2．1化合物1a-1c合成通法 取邻苯二胺40.8nmol，芳香酸20mmol和4N盐酸28mL于100mL烧瓶中回流72h，冷却后倒入100mL 水中，搅拌、抽滤。固体先用5％HCl洗涤，再用5％NaOH洗涤。干燥后即为产品。 2,6-二(苯并咪唑-2’-基)吡啶(1a)：黑褐色固体，产率50.2％，m.p.> 300℃。 4,4’-二(苯并咪唑-2”-基)联苯(1b)：黑色固体，产率36.8％，m.p.> 300℃。 2,5-二(苯并咪唑-2’-基)吡啶(1c)：土黄色固体，产率30.5％，m.p.> 300℃。