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芳香羟胺和对氨基苯酚均是重要的精细化学品,主要用于药物及其中间体的合成。迄今为止,由芳香硝基化合物选择还原制备芳香羟胺的传统方法仍在沿用,即在氯化铵水溶液中用锌粉还原的方法。该方法需要加入大量的氯化铵,反应后产生含盐废水。对氨基苯酚可以经由苯羟胺在酸性(常用硫酸)介质中发生Bamberger重排而制得。然而,酸是过量的,反应后需加碱中和,产生大量含盐废水。因此,开发一种可以有效地避免使用无机酸、盐的环境友好合成方法是一项既有重要应用价值,又有学术意义的研究课题。CO2-H2O体系是原位酸,可以促进许多酸催化的有机反应。本文提出在CO2-H2O体系中用锌粉选择还原芳香硝基化合物制备芳香羟胺,进一步探讨CO2-H2O体系在Bamberger重排反应中的应用。以硝基苯为底物,系统考察了常压CO2-H2O体系中反应温度、锌粉量、水量、反应时间等反应因素对硝基苯选择还原制备苯羟胺反应的影响。在nNB=10 mmol,n2n/nNB=3,T=25℃,VH2O=20mL,t=1.5 h的优化反应条件下,苯羟胺的产率达88%。反应后水回收使用了20次,苯羟胺的产率基本不变。而且,此法对具有不同取代基的芳香硝基化合物也有较好的反应效果,相应羟胺的产率达86%-98%。然后,在常压Zn-CO2-H2O体系中系统研究了邻硝基甲苯选择还原制备邻甲基苯羟胺反应,但邻甲基苯羟胺的产率在所研究的条件下没有超过70%。发现乙醇能明显提高邻甲基苯羟胺的选择性,在25℃常压Zn-CO2-H2O体系中,加入适量乙醇,邻甲基苯羟胺的选择性由70%增加到90%。为了抑制芳香羟胺进一步还原成芳胺,控制反应停留在羟胺阶段,本文在常压Zn-CO2-H2O体系中引入超声波,研究超声波对反应的影响。发现超声波能有效地促进芳香硝基化合物选择还原反应,缩短了反应时间、减少了锌粉用量、提高了目标产物的选择性,苯羟胺的产率从88%升至95%。最后,本文在加压CO2-H2O体系中研究了锌粉选择还原硝基苯制备苯羟胺,在nNB=10 mmol,nZn/nNB=3,T=40℃,PCO2=0.5 MPa,VH2O=25 mL,t=3 h的优化条件下,苯羟胺的产率达79%。然后,在此体系中进一步探讨了苯羟胺的Bamberger重排反应,在本实验的研究条件下,对氨基苯酚的产率可达80%。为由硝基苯一步生成对氨基苯酚提供了依据。