间苯二胺（1,3-苯二胺）是重要的化工中间体，广泛用于染料、环氧树脂固化剂、抗氧化剂及聚酰胺材料的合成。然而，从简单廉价的苯胺出发，选择性在间位引入第二个氨基是一个显著的合成挑战，需要借助巧妙的化学转化策略来实现。

一、合成挑战与核心思路

苯胺分子本身是强邻对位定位基，直接在其苯环上引入第二个氨基通常会得到邻位或对位产物。因此，从苯胺直接制备间苯二胺的传统方法并不高效。

现代合成策略的核心思路是：先将苯胺转化为一个能在间位定向引入取代基的前体，再将新引入的官能团转化为氨基，最后恢复或保留原有的氨基。目前，工业上主要通过硝化-还原路线和重氮化-亲核取代路线来实现这一转化。

二、主要合成路线

1. 硝化-还原路线（主流工业方法）
这是生产间苯二胺最经济、成熟的路线，但并非从苯胺“一步”完成。

• 第一步：苯硝化制间二硝基苯。实际工业起始原料是苯而非苯胺。苯经混酸硝化，主要生成间二硝基苯（收率约90%）。

• 第二步：选择性部分还原或完全还原。

  • 生产间苯二胺：间二硝基苯可通过催化氢化（Raney Ni, Pd/C）或化学还原（如铁粉/盐酸）直接得到间苯二胺。

  • 若需从苯胺出发：理论上可将苯胺先硝化成2,4-二硝基苯胺，但硝化条件苛刻且收率低，并非优选路径。

2. 重氮化-亲核取代路线（适用于多功能化）
此路线能从苯胺出发，更具合成设计性，但步骤较长。

• 第一步：苯胺的保护与硝化。将苯胺的氨基乙酰化保护，生成乙酰苯胺。乙酰氨基是邻对位定位基但位阻较大，硝化主要得对硝基乙酰苯胺。

• 第二步：重排与转化。将对硝基乙酰苯胺在酸性条件下水解，得到对硝基苯胺，然后将其氨基重氮化，所得重氮盐在Cu(I)催化下与氰化钠等发生Sandmeyer反应，转化为氰基，得到间硝基苯腈。

• 第三步：还原。将间硝基苯腈中的硝基和氰基同时还原，或分步还原，最终得到间苯二胺。此路线证明了通过官能团转化实现间位取代的可行性。

三、关键技术与条件控制

• 硝化的区域选择性控制：使用发烟硝酸/浓硫酸体系，并控制温度，是获得高纯度间二硝基苯的关键。

• 催化氢化的选择性：使用合适的催化剂（如Pd/C）和温和的氢气压力，可实现硝基的高效、清洁还原，避免过度加氢或脱氨。

• 重氮盐的稳定性：Sandmeyer反应需在低温（0-5°C）下制备和操作重氮盐，以防止其分解。

四、应用与展望

间苯二胺是合成偶氮染料（如直接黑）、高性能纤维（如芳纶1313的共聚单体）、橡胶防老剂及环氧固化剂的关键前体。

随着绿色化学发展，未来的研究方向包括：

1. 开发更环保的硝化工艺（如使用固体酸、氮氧化物替代混酸）。

2. 探索从苯胺直接C-H胺化制备间苯二胺的催化体系，实现原子经济性合成。

3. 优化催化氢化工艺，降低催化剂成本并提高循环利用效率。

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