苯并呋喃酮工艺技术概况及选择
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3-苯并呋喃酮的合成摘要:介绍一个大学综合有机化学实验。
该实验以邻羟基苯乙酮为起始原料,经过乙酰化、α-H 溴代、水解脱去乙酰基和分子内合环得到3-苯并呋喃酮,最终产物通过1H NMR 进行了结构确认。
该实验有助于提高学生的综合实验能力,加深学生对有机化学知识的理解和应用,激发学生的科研兴趣,并培养学生的科研探究精神。
关键词:3-苯并呋喃酮;酰化反应;溴代;环化;合成中图分类号:G642.0文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2020)06-0383-02收稿日期:2019-05-28基金项目:岭南师范学院人才专项基金项目(ZL1908)作者简介:惠永海(1977-),男(汉族),安徽宿州人,博士,副教授,研究方向:绿色有机催化。
苯并呋喃酮类化合物是重要的杂环化合物,是许多有机合成原料、天然产物分子和生物药物中间体的重要结构单元,被广泛用于药物、食品和材料等领域[1-3]。
其中,3-苯并呋喃酮由于广泛存在于天然产物中,且具有重要的生物活性[4],受到人们广泛关注。
传统的3-苯并呋喃酮合成步骤过于烦琐,且产率不高,直接导致3-苯并呋喃酮类化合物的价格昂贵且不易购买。
因此,探寻一条高效、便捷且经济的3-苯并呋喃酮合成路线是必要的。
本实验根据文献设计合适路线,以邻羟基苯乙酮为原料,通过乙酰化、α-H 溴代、水解和分子内合环得到3-苯并呋喃酮。
此合成路线简单,原料廉价且操作简单,具有实际应用价值。
一、实验目的学习文献检索,了解3-苯并呋喃酮的合成方法;掌握反应基本操作、薄层色谱监测和柱色谱分离技术,以及展开剂和洗脱剂的选择;学习掌握产物结构表征手段和谱图分析。
二、实验方案本实验选用邻羟基苯乙酮为原料,合成方法如图。
三、仪器与试剂仪器:电子分析天平(型号:ME104E ),磁力加热搅拌器(型号:DF-II ),旋转蒸发仪(型号:RV10),紫外分析仪(型号:ZF-20A ),熔点仪(型号:X-4),核磁共振仪(型号:Varian inova-400型),TLC 薄层板,色谱柱,相应的玻璃仪器。
苯并呋喃酮1.产品介绍:1.1产品名称:苯并呋喃酮;苯并呋喃-2(3H)-酮;3H-苯并呋喃-2-酮; 2(3H)-苯并呋喃酮;2-香豆冉酮;苯丙呋喃-2(3H)-酮。
1.2英文名:2-Coumaranone1.3CAS号:553-86-61.4分子式及分子量:C8H6O2=134.13;1.5用途:农药及医药中间体;1.6结构式:1.7理化性质:2.工艺技术路线介绍2.1工艺路线A:以邻硝基甲苯为原料在乙醇钠催化下与草酸二乙酯缩合后,经水解、双氧水氧化、酸化后制得邻硝基苯乙酸;再经还原、重氮化、水解反应得到苯并呋喃酮。
2.1.1原料:邻硝基甲苯、金属钠、草酸二乙酯、乙醇、氢氧化钠、30%双氧水、8%硫化铵溶液、亚硝酸钠、浓硫酸等九种2.1.2反应原理:2.2工艺路线B:以邻氯苯乙腈为原料,经过皂化、水解、酯化、环化合成苯并呋喃酮。
2.2.1原料:邻氯苯乙腈、氢氧化钠、催化剂A、盐酸、催化剂B、甲苯等六种。
2.2.2反应原理:2.2.3选用B工艺路线,只有六种原材料,两步合成步聚,具有原料少,反应工艺步聚少的优点,也具有更加节能降排的优点。
所以我们选择是B路线。
具体大生产的数据如下:3. 投料:3.1在5000L反应釜1#内抽入自来水1200kg,30%液碱2065kg,投料毕,升温到95~104℃,滴加邻氯苯乙腈600kg,正常保持回流滴加,时间4小时;滴毕104~105℃保温5小时,保温结束抽氨气3.5小时,降温取样。
3.2在不锈钢压力釜2#中,投入8-羟基喹啉铜100kg,把1#釜中的料液转入压力釜中,升温到95℃,放空6~7秒,自然升温3小时后压力上升到2.8~3公斤,釜温142~147℃,保温6小时,降温到90℃以下,取样分析。
3.32#压力釜内的物料转入到3#釜中,降温到24℃开始滴加30%的盐酸,温度严格控制在24~27℃,大约滴加到450kg左右,时间6小时左右,最终PH 值为6.5~6.8之间,滴毕,保温1小时,放料、抽滤、离心,母液抽入4#釜,滤饼为8-羟基喹啉铜,回收套用。
苯并呋喃酮工艺技术概况及选择:
A工艺路线:以邻硝基甲苯为原料在乙醇钠催化下与草酸二乙酯缩合后,经水解、双氧水氧化、酸化后制得邻硝基苯乙酸;再经还原、重氮化、水解反应得到苯并呋喃酮。
原料:邻硝基甲苯、金属钠、草酸二乙酯、乙醇、氢氧化钠、30%双氧水、8%硫化铵溶液、亚硝酸钠、浓硫酸等九种。
反应原理:
B工艺路线:以邻氯苯乙腈为原料,经过皂化、水解、酯化、环化合成苯并呋喃酮。
原料:邻氯苯乙腈、氢氧化钠、催化剂A、盐酸、催化剂B、甲苯等六种。
反应原理:
选用B工艺路线,只有六种原材料,两步合成步聚,具有原料少,反应工艺步聚少的优点,也具有更加节能降排的优点。
苯并呋喃酮工艺技术概况及选择:
A工艺路线:以邻硝基甲苯为原料在乙醇钠催化下与草酸二乙酯缩合后,经水解、双氧水氧化、酸化后制得邻硝基苯乙酸;再经还原、重氮化、水解反应得到苯并呋喃酮。
原料:邻硝基甲苯、金属钠、草酸二乙酯、乙醇、氢氧化钠、30%双氧水、8%硫化铵溶液、亚硝酸钠、浓硫酸等九种。
反应原理:
B工艺路线:以邻氯苯乙腈为原料,经过皂化、水解、酯化、环化合成苯并呋喃酮。
原料:邻氯苯乙腈、氢氧化钠、催化剂A、盐酸、催化剂B、甲苯等六种。
反应原理:
选用B工艺路线,只有六种原材料,两步合成步聚,具有原料少,反应工艺步聚少的优点,也具有更加节能降排的优点。