扁桃酸及其类似物合成的相转移催化剂筛选
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实验八相转移催化法制备dl-扁桃酸
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·CCl3然后发生α消除和。
苯乙醇酸(扁桃酸)的合成摘要:本实验使用5.2g 新鲜蒸馏的苯甲醛、8mL 氯仿作为原料,使用1.3g 氯化苄基三乙铵为相转移催化剂,在50%的NaOH 溶液中,发生卡宾反应生成(±)苯乙醇酸,得到略带淡黄色的白色片状晶体,产物重1.30g ,产率为17%。
关键词:(±)苯乙醇酸 相转移催化剂 卡宾反应一、 实验目的: 1. 了解并掌握二氯卡宾的生成2. 训练相转移催化反应3. 复习巩固控制反应温度、混合溶剂重结晶等基本操作二、 反应方程式:CHOCHCl 3TEBAC H CHCOOH OH卡宾或称碳烯是一类具有6个价电子的两价碳活性中间体,通式:CR 2,其中碳原子与两个原子或基团相连,另外还有一对没有参与成键的非键电子。
最简单的卡宾是亚甲基:CH 2,最常见的取代卡宾是二卤卡宾:CX 2。
由于碳周围只有六个电子,它是缺电子的,因此卡宾具有很强的亲电性,容易发生插入反应。
三、 相转移催化反应原理:相转移催化反应时20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成方法。
在有机合成中,均相反应通常容易进行,而水溶液的无机负离子和不溶于水的有机化合物之间的非均相反应,速率慢,产率低,甚至难以进行。
但如果用水溶解无机盐,用极性小的有机溶剂溶解有机物,并加入少量的(通常是0.05mol 以下)季铵盐或季磷盐,这反应很容易进行。
这些能促进反应并加快在两相之间转移负离子的化合物,称之为相转移催化剂。
常用的相转移催化剂有盐类、冠醚类和非环多醚类三种。
以季铵盐为代表的鎓盐如:C 6H 5CH 2N(CH 2CH 3)3Cl (CH 3CH 2CH 2CH 2)4NBr [CH 3(CH 2)6CH 2]3NH 2CH 3Cl 三乙基苄基氯化铵 四丁基溴化铵 三辛基甲基氯化铵(TEBA ) (TBAB ) (TOMA )这些化合物具有同时在水相和有机相溶解的能力。
其中烃基是油溶性基团,碳原子数一般不少于13,以保证具有足够的有用性,带正电的氮是水溶性基团。
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]。
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。
相转移催化法合成扁桃酸
孙荣祖
【期刊名称】《江苏化工》
【年(卷),期】1991(000)003
【摘要】本文报道了以苯甲醛和氯仿为原料,通过相转移催化合成了扁桃酸,工艺简单,收率达60%,含量为99.15%。
具有工业生产价值。
扁桃酸化学名为a一经基苯乙酸。
【总页数】2页(P22-23)
【作者】孙荣祖
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TQ243.4
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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。
dl-扁桃酸的合成1.苯甲醛:熔点-26℃,沸点178℃,分子量106, 相对密度(水=1)1.04 ,相对蒸气密度(空气=1)3.66 ,溶解性微溶于水,可混溶于乙醇、乙醚、苯、氯仿。
三乙基苄基铵盐:白色结晶,有吸湿性,熔点190℃(分解),易溶于水。
氯仿:无色透明易挥发液体,有特殊甜昧。
相对密度(20℃/4℃)1. 489,凝固点-63.55℃,沸点61.6℃,折射率1.4467,溶解度参数δ=9.4。
能与乙醚、乙醇、苯、石油醚、四氯化碳、苯、二硫化碳和油类等混溶。
微溶于水。
不易燃烧。
熔点: -63.7℃,相对密度(水=1): 1.48g/cm3; (液) ,相对蒸气密度(空气=1): 4.12溶解性,饱和蒸气压(kPa):13.33(10.4℃) ,临界温度(℃): 263.4 ,临界压力(MPa): 5.47乙醚:熔点116.2℃,沸点34.5℃,闪点-41~-45℃(闭式),折射率1.3526,有爽快特殊气味的易流动无色透明液体,难溶于水(20℃时6.9),易溶于乙醇和氯仿,能溶解脂肪、脂肪酸、蜡和大多数树脂。
2.合成路线:Ⅰ.以异丙苯法制苯酚的副产苯乙酮为原料,氯化得二氯苯乙酮,然后与稀碱反应、水解,制得扁桃酸Ⅱ.以苯甲醛为原料。
将氰化钠溶于水中,加入苯甲醛,搅拌下慢慢加入亚硫酸氢钠的饱和溶液,加至一半时,加入碎冰,将析出的苯羟乙腈层从水层中分出。
水层用苯萃取,蒸出苯,剩余物与苯羟乙腈层合并,加入盐酸,在冷却下水解12h。
然后加热除去过量的水和盐酸,冷却,滤出氯化铵和扁桃酸的混合物。
把滤液蒸干,剩余物与以上固体合并,用冷苯洗涤。
再用热苯提取,提取液经冷却、结晶、过滤、干燥,即得扁桃酸。
3.采用季铵盐(TEBA)为相转移催化剂。
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),然后发生消除生成二氯卡宾(: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。
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。