相转移催化法合成扁桃酸
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作者简介:刘志雄(1973-),男,湖南新化人,讲师,硕士,从事化学工程和工艺的教学与研究,研究方向:医药中间体合成工艺研究。
(E-mail:liuzhxi@sina.com)收稿日期:2007-09-27第37卷第6期2007年12月Vol.37No.6Dec2007超声波与相转移催化合成扁桃酸刘志雄(吉首大学化学化工学院湖南吉首市416000)摘要:以超声波、相转移催化法合成了扁桃酸,同时采用正交设计法确定了反应优惠条件:以TBAB作相转移催化剂、原料配比n(苯甲醛)∶n(氯仿)=1∶2.5、40%的氢氧化钠、超声波功率160W、反应温度60℃。
优惠条件下收率达到87.6%。
由于采用低浓度的氢氧化钠,给生产操作带来了方便。
关键词:扁桃酸;超声波;相转移催化;季铵盐;正交设计法中图分类号:TQ465.1文献标识码:A文章编号:1009-9212(2007)06-0033-03PreparationofMandelicAcidPromotedbyUltrasonicPhaseTransferCatalystLIUZhi-xiong(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,JishouUniversity,Jishou416000,China)Abstract:Mandelicacidwassynthesizedbythephasetransfercatalystandultrasound.Thereactionparamentswereoptimizedbyorthogonaldesignmethod.Theoptimunconditionswereasfollows:phasetransfercatalystwasTBAB,moleratioofC6H5CHOandCHCl3was1∶1.25,ultrasonicpower160W,reactiontemperature60℃.Undertheconditionstheyieldof87.65%isachieved.UsinglowconcentrationofNaOHbroughtconveniencetotheproductionoperation.Keywords:mandelicacid;ultrasonic;phasetransfercatalysis;quaternaryammoniumsalt;orthogonaldesignmethod!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!医药及中间体精细化工中间体FINECHEMICALINTERMEDIATES1前言扁桃酸具有较强的抑菌作用,可用来治疗泌尿系统的疾病,是合成药环扁桃酯及滴眼药羟基苄唑药物和羟苄头孢菌素唑等的中间体[1,2]。
扁桃酸的合成探讨摘要:用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料,以氢氧化钠为碱剂,苄基三乙胺(TEBA)为相转移催化剂合成了扁桃酸。
通过单因素实验研究了各反应因素对产率的影响,确定了最佳反应条件:苯甲醛与氯仿摩尔比1:2,氯化苄基三乙胺0.003 mol,40%氢氧化钠,反应温度65℃,在此条件下,扁桃酸的产率可达80.3%。
关键词:微波反应器;扁桃酸;合成1.实验部分1.1实验原理扁桃酸又名苦杏仁酸或α-羟基苯乙酸,是一种重要的医药和染朴合成中间体,在生物和化学合成中有着广泛的应用。
是合成头抱类抗生素、血管扩张药环扁桃酸酯和尿路消毒剂扁桃酸乌洛托品的重要原料。
扁桃酸是一种手性分子,其单一对映异构体在药效上存在较大差异.各国对手性药物管理日益严格,许多国家明确规定手性药物不能以消旋体形式上市。
同时,光学活性的扁桃酸具有很好的生物分解性,是合成许多手性药物的重要中间体。
例如,R-扁桃酸用于头袍菌类系列抗生素经节四哩头抱菌素的侧链修饰剂,S-扁桃酸是合成用于治疗尿急、尿频和尿失禁药物52奥昔布宁的前体原料。
手性扁桃酸还是一种重要的外消旋体拆分试剂。
扁桃酸合成主要有三种方法。
1)苯甲醛氧化法由苯甲醛经过与氰化物反应,得到经基苯乙氰,然后直接水解,就可以得到扁桃酸.此法存在收率和纯度都较低,纯化难,使用剧毒的氰化物,污染较大等缺点,已逐渐被淘汰。
2)苯乙酮衍生法通过苯乙酮氯代成α,α’-二氯苯乙酮,然后水解得到扁桃酸,该路线每一步溶剂使用量都较大,成本较高。
3)相转移催化法在扁桃酸的合成上,人们一直在探索改进合成方法。
其中相转移催化法是近年来发展的一种新方法,该方法条件温和,操作简单,催化剂一般情况下可以循环使用.如果用手性的相转移催化剂催化,可以得到单一对映体的扁桃酸。
但是,通常的化学合成法得到的大多数是扁桃酸的外消旋体,如果要得到某·构型手性的扁桃酸,需要对其进行拆分。
常用的拆分外消旋扁桃酸的方法有非对映体盐结晶拆分法,萃取拆分法.扁桃酸的合成常采用相转移催化法,即在季铵盐等相转移催化剂存在下,由氯仿与浓氢氧化钠溶液作用,生成三氯甲基负离子,并在有机相中生成活泼中间体二氯卡宾,再与苯甲醛的羰基进行加成、重排、水解得扁桃酸。
扁桃酸又称苦杏仁酸,为白色斜方片状结晶。
易溶于热水、乙醚和异丙醇,不溶于乙醇。
曝光过久,会引起变色和分解。
由苯甲醛与二溴化苯乙酮作用而制得。
现用于有机合成,是测定锆的特殊试剂。
一、制备方法
1、苯甲醛相转移法:
苯甲醛在季铵盐相转移催化剂作用下,依次加入氯仿、50%的氢氧化钠水溶液,经加热反应后,冷却、搅拌、分离、硫酸酸化、乙酸乙酯分三次抽提得到产物。
2、苯-乙醛酸法:
将50%乙醇酸、苯及醋酸,在搅拌下滴加硫酸,在80℃反应后,分离苯层和水层,向苯层加入5%氢氧化钠水溶液,使分离的水层PH值为8。
分离苯层和水层之后,向水层加入50%硫酸,使PH达到5,析出沉淀。
过滤,浓缩滤液,加50%硫酸使PH达到1,过滤析出物,水洗,干燥得到产品。
3、苯乙酮法:
苯乙酮与硝基苯在碱催化剂作用下反应得到。
苯乙酮、硝基苯和氢氧化钠在
160--170℃反应温度、搅拌下反应约4小时,分离产物,将水溶液酸化、乙醚萃取,苯重结晶得到产品。
二、贮存方法
本品应密封保存。
用25kg纸板桶包装;运输过程中,须严防潮湿、受热和日晒;应贮存在阴凉、干燥、通风处,并远离火种、热源。
三、用途
在医药工业可用于头孢羟唑、血管扩张药环扁桃酸酯、滴眼药羟苄唑、匹莫林等的中间体,也可作防腐剂。
以上就是有关扁桃酸的一些相关介绍,希望对您进一步的认识了解有所帮助。
第9期化学世界超声波相转移催化合成扁桃酸凌绍明。
隆金桥(广西右江民族师范专科学校化学系,广西百色533000)摘要:采用超声波相转移催化技术合成了扁桃酸。
探讨了反应温度,反应时间,催化剂用量,相转移催化剂种类、超声功率和加碱时间对产品收率的影响。
确定最佳工艺条件为:苯甲醛与氯仿摩尔比为1:2.5,反应温度为600c,反应时间为2h,超声功率为120W,PTC用量为苯甲醛用量的3%(摩尔分数)。
最佳反应条件下产品收率可达86.1%,比传统的苯甲醛法(50%一52%)和常规的相转移催化法(78%)都高。
滴加碱时间由常规转移催化法的4~5h缩短到1h,加碱速度易于控制。
关键词:超声波;扁桃酸;相转移催化中图分类号:0623.65;O625.54文献标识码:A文章编号:0367.6358(2005)09.551-04SynthesisofMandelicAcidbyUhrasonicPhaseTransferCatalysisLINGShao-ming,LONGJing—qiao(ChemistryDepartmentofGuangxiYoujiangTechersCollegeforNationalities,GuangxiBaise533000,China)Abstract:Mandelicacidwassynthesizedbymeansofultrasonicphasetransfercatalysis(PTC)method.鸭eeffectsofdifferentfactors,suchasthekindsofphasetransfercatalysts,thereactiontime,thereactiontemperature,thequantityofP1rC.thepowerofultrasoundandthetimeofaddingalkali,ontheyieldofproductwereinvestigated.’111eoptimumreactionconditionswereasfollows:molarratioofbenzaldehydetochloroform,1:2.5;reactiontemperature600C;reactiontime,2h;amountoftetra-butylammoniumbromide,3%ofbenzaldehyde;andpowerofultrasound,120W.7111eproducyieldreached86.1%whichwashigherthanthatoftraditionalbenzaldehyde(50%-'52%)andordinary门Cmethod(78%).,11lismethodiScharacterizedbyshortreactiontimeandsimpleoperation.Keywords:ultrasonicwave;mandelicacid;phasetransfercatalysis扁桃酸具有较强的抑菌作用,可用于治疗泌尿系统疾病,同时也是合成血管扩张药环扁桃酸酯、滴眼药羟基苄唑、匹莫林等药物的重要中间体…。
扁桃酸的合成探讨摘要:用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料,以氢氧化钠为碱剂,苄基三乙胺(TEBA)为相转移催化剂合成了扁桃酸。
通过单因素实验研究了各反应因素对产率的影响,确定了最佳反应条件:苯甲醛与氯仿摩尔比1:2,氯化苄基三乙胺0.003 mol,40%氢氧化钠,反应温度65℃,在此条件下,扁桃酸的产率可达80.3%。
关键词:微波反应器;扁桃酸;合成1.实验部分1.1实验原理扁桃酸又名苦杏仁酸或α-羟基苯乙酸,是一种重要的医药和染朴合成中间体,在生物和化学合成中有着广泛的应用。
是合成头抱类抗生素、血管扩张药环扁桃酸酯和尿路消毒剂扁桃酸乌洛托品的重要原料。
扁桃酸是一种手性分子,其单一对映异构体在药效上存在较大差异.各国对手性药物管理日益严格,许多国家明确规定手性药物不能以消旋体形式上市。
同时,光学活性的扁桃酸具有很好的生物分解性,是合成许多手性药物的重要中间体。
例如,R-扁桃酸用于头袍菌类系列抗生素经节四哩头抱菌素的侧链修饰剂,S-扁桃酸是合成用于治疗尿急、尿频和尿失禁药物52奥昔布宁的前体原料。
手性扁桃酸还是一种重要的外消旋体拆分试剂。
扁桃酸合成主要有三种方法。
1)苯甲醛氧化法由苯甲醛经过与氰化物反应,得到经基苯乙氰,然后直接水解,就可以得到扁桃酸.此法存在收率和纯度都较低,纯化难,使用剧毒的氰化物,污染较大等缺点,已逐渐被淘汰。
2)苯乙酮衍生法通过苯乙酮氯代成α,α’-二氯苯乙酮,然后水解得到扁桃酸,该路线每一步溶剂使用量都较大,成本较高。
3)相转移催化法在扁桃酸的合成上,人们一直在探索改进合成方法。
其中相转移催化法是近年来发展的一种新方法,该方法条件温和,操作简单,催化剂一般情况下可以循环使用.如果用手性的相转移催化剂催化,可以得到单一对映体的扁桃酸。
但是,通常的化学合成法得到的大多数是扁桃酸的外消旋体,如果要得到某·构型手性的扁桃酸,需要对其进行拆分。
常用的拆分外消旋扁桃酸的方法有非对映体盐结晶拆分法,萃取拆分法.扁桃酸的合成常采用相转移催化法,即在季铵盐等相转移催化剂存在下,由氯仿与浓氢氧化钠溶液作用,生成三氯甲基负离子,并在有机相中生成活泼中间体二氯卡宾,再与苯甲醛的羰基进行加成、重排、水解得扁桃酸。
相 转 移 催 化 合 成 dl- 扁 桃 酸(Mendilic Acid )一、目的要求:1.了解相转移催化反应的原理,常用的相转移催化剂以及在药物合成中的应用。
2.掌握相转移二氯卡宾法制备dl-扁桃酸的操作。
二、实验原理、基础理论及技能 实验原理:在药物合成中常遇到有水相和有机相参与的非均相反应,这些反应速度慢、收率低、条件苛刻,有些甚至不发生反应。
1965年,Markasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质,从而加快了反应速度,提高了收率,简化了操作,并使一些难以进行的反应顺利完成,从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。
近十几年来,相转移催化在药物合成中的应用日趋广泛。
常用的相转移催化剂主要有两类:(1)季盐类:常用的季铵盐、季磷盐等,其中以三乙基苄基氯化铵(TEBA ),四丁基硫酸氢铵(TBAB )最常用。
在这些化合物中,烃基是油溶性基团,若烃基太小,则油溶性差,一般要求烃基的总量大于150g/mol 。
(2)冠醚类:常用的有18-冠-6,二环己基18-冠-6,二苯基18-冠-6等。
冠醚具有和某些金属离子络合的性能而溶于有机相中,例如:18-冠-6与KCN 溶液中的K +络合,而与络合离子形成离子对的CN -也随之进入有机相。
18-冠-6 二环己基18-冠-6本实验采用相转移方法以发生二氯卡宾(:CCl 2),即在50%NaOH 水溶液中加入少量相转移催化剂,由氯仿制得。
这种反应过程属α-消除反应。
首先季铵盐在碱液中形(C 2H 5)3N +CH 2C 6H 5.Cl -TEBA(C 4H 9)4N +.X - X=Cl -, Br -, HSO 4-TBAOOOOOOOOOOOOR 4N +C l -+N aOHR 4N +O H -+N aClR 4N +O H-+C HC l3成季铵碱而转入氯仿层,继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对(R 4N +.CCl 3-),然后消除生成二氯卡宾。
第47卷第7期2008年7月农 药AGROCHEMICALSV ol. 47, No. 7Jun. 2008微波辐射相转移催化合成扁桃酸刘 瑾2,李 延1(1.成都理工大学 材料与化学化工学院,成都 610059; 2.陕西理工大学 化学与环境科学学院,陕西 汉中 723001)摘要:采用微波辐射技术,以苯甲醛、氯仿为原料,以氢氧化钠为碱剂,四丁基溴化铵(TBAB)为相转移催化剂合成了扁桃酸。
通过测熔点和IR分析对产物进行了表征。
采用单因素实验法研究了反应物的摩尔配比、微波辐射功率、辐射时间、反应温度、催化剂用量等对产物收率的影响。
实验结果表明:当苯甲醛、氯仿、氢氧化钠、四丁基溴化铵的摩尔比为1∶1.89∶6.38∶0.05,微波辐射功率500 W、反应时间15 min、反应温度60 ℃时,扁桃酸的收率可达87.9%。
关键词:微波辐射;相转移催化;合成;扁桃酸中图分类号:TQ460.3 文献标志码:A 文章编号:1006-0413(2008)07-0502-03Synthesis of Mandelic Acid under Microwave Irradiation andPhase Transfer CatalysisLIU Jin2, LI Yan1(1.Institute of Material and Chemistry and Chemical Engineering, Chengdu University of Technology, Chengdu 6110059, China;2.School of Chemistry and Environmental Science, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723001, China) Abstract: Mandelic acid is synthsized from benzaldehyde and chloroform under microwave irradiation using sodium hydroxide as alkali agent, TBAB as phase transfer catalyst. Structures of products were identified by means of micro-melting point measuring instrument and IR spectra. By a single factor test, effects of reactants ratio, microwave power, irradiation time, reaction temperature and catalyst dosage etc. on reaction were studied. Optimal reaction conditions were determined as follows: n(benzaldehyde): n(chloroform): n(sodium hydroxide): n(TBAB) =1:1.89:6.38:0.05, microwave irradiation power 500 W, the irradiation time 15 min, reaction temperature 60 °C. Yield of mandelic acid can reach 87.9%.Key words: microwave irradiation; phase transfer catalysis; synthesis; mandelic acid扁桃酸(mandelic acid),又称苦杏仁酸,化学名1-羟基苯乙酸。
实验八相转移催化法制备dl-扁桃酸dl-扁桃酸(Mandelic acid) 又名苦杏仁酸、苯乙醇酸、α-羟基苯乙酸等。
它是重要的化工原料,在医药工业中主要用于合成血管扩张药环扁桃酸酯、滴眼药羟苄唑等。
以往多由苯甲醛与氰化钠加成得腈醇(扁桃腈)再水解制得。
该法路线长,操作不便,劳动保护要求高。
采用相转移二氯卡宾法一步反应即可制得,既避免了使用剧毒的腈化物,又简化了操作,收率亦较高。
一、目的与要求1、了解相转移催化反应的原理以及在药物合成中的应用。
2、掌握相转移催化剂的制备及后处理技术。
3、熟悉相转移二氯卡宾法制备扁桃酸的实验操作技术。
二、实验原理在药物合成中常遇到水相和有机相参与的非均相反应,这些反应速度慢、收率低、条件苛刻、有些甚至不发生反应、回收和后处理麻烦,而且不能适合所有的反应。
1965年,MaKasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质,从而加快了反应速率,提高了收率,简化了操作,并使一些难以进行的反应顺利完成,从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。
近20年来,相转移催化技术在药物合成中的应用日趋广泛。
常用的相转移催化剂主要有两类,即季铵盐类和冠醚类。
本实验采用季铵盐(TEBA)为相转移催化剂。
其原理是,在50%的水溶液中加入少量的相转移催化剂和氯仿,季铵盐在碱液中形成季铵碱而转入氯仿层,继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对(R4N+·CCl-3),然后发生α-消除和成二氯卡宾:CCl2,二氯卡宾是非常活泼的中间体,能与多种官能团发生反应生成各类化合物,其中与苯甲醛加成生成环氧中间体,再经重排、水解得到dl-扁桃酸。
反应式如下R4N+Cl-+ NaOH⇌R4N+OH-+ NaCl水相水相油相水相R4N+OH-+ CHCl3⇌R4N+CCl-3⇌:CCl2+ R4N+Cl-油相油相油相油相水相本品为白色斜方片状结晶,熔点为119℃,相对密度1.30,易溶于水、乙醇、乙醚、异丙醇等,长期露光则分解变色。