反应历程为:
NaOH
Ar CHO
CHCl3
CCl2
重排 Ar CH O
Cl Cl
OH ArCHCOCl
Cl
OH H+
A rCH COOH
1实验
1. 1 试剂 苯甲醛( AR) , 对氯苯甲醛( AR) , 对甲基苯甲醛
( AR) , 对 甲氧 苯甲 醛( AR) , 氯仿 ( AR) , 氢氧 化钠 ( AR) , 乙醚( AR) , 甲苯( AR) , 硫酸( AR) , 无水硫酸钠 ( AR) , 四丁基氯化铵( AR) , 四 丁基溴化铵( AR) , 氯 化苄基三 乙铵( 自制) , 辛 基酚聚氧乙烯醚, 聚乙二 醇。 1. 2 实验步骤
注: 产率和平均产率为粗产物的产率。
由表 1 实验数据可知使用 TBAC 或 TBAB 这两 种做相转移催化剂制备的扁桃酸的产率较高, 由此 我们选四丁基氯化铵作催化剂和同样的反应条件制 取扁桃酸的类似物。实验结果见表 2。
表 2 扁桃酸类似物的合成
芳香醛 相转移催化剂
产物
产率 熔点
%
!
对氯苯甲醛 四丁基氯化铵 对氯扁桃酸 对甲基苯甲醛 四丁基氯化铵 对甲基扁桃酸 对甲氧基苯甲醛 四丁基氯化铵 对甲氧基扁桃酸
[ 3] 成本诚, 于澍, 谢文林. 季铵盐 A - 1 的相转移催化性 能 [ J] . 中南工业大学报, 1998, 29 ( 4) , 401~ 404.
[ 4] 蔡霞, 阮明 一, 张 兰英, 等. dl - 扁 桃酸 的合成 [ J] . 山 东医药工业, 1997, 16( 6) : 9~ 10.
苄基 三 乙 铵 ( TEBA) 作 相 转 移 催 化 剂 制 取 扁 桃 酸[ 3,4] , 而未见用其它相转移催化剂的报道[ 5, 6] 。本 文主要研究不同的相转移催化剂对合成扁桃酸及其
类似物的产率的影响。
合成扁桃酸及其类似物的反应式:
H CHCl3 PT C
H+ ArC COOH OH
平均产率 % 60. 1 61. 1 66. 9
聚乙二醇 600
1
65. 7
2
65. 7
67. 0
氯化苄基三乙铵 ( TEBA)
四丁基氯化铵 ( TBAC)
四丁基溴化铵 ( TBAB)
3
69. 6
1
64. 7
2
63. 7
1
77. 5
2
78. 4
3
80. 4
1
71. 6
2
73. 5
64. 2 78. 8 72. 9
化法合成扁桃酸及其类似物, 既可避免使用剧毒物 质, 又具有反应条件温和, 产率较高等优点。德国的
Merz 于 1974 年报道了芳香醛和氯仿为原料采用相
转移催化反应合成扁桃酸及其两个类似物( 对甲基 扁桃酸和对甲氧基扁桃酸) [ 1, 2] , 从而提供了合成扁 桃酸及其类似物的方便路线。文献报道仅有以氯化
参考文献:
[ 1] Merz A. Phase transfer catalyzed reactions IV. Simple mandel ic acid synthesis[ J] . Synthesis, 1974 , 10: 724~ 725.
[ 2] 张国敏, 郭玉申, 祝虹. 二茂铁季 铵盐对扁桃 酸合成 的 催化研究[ J] . 武汉大学学报, 1990, 29( 1) : 124~ 126.
收稿日期: 2004- 02- 10 作者简介: 郑清( 1971- ) , 女, 江苏苏州人, 讲师, 在 职硕 士生, 主要 从事 有机 化学、生物 化学 等学科 教学。电 话: 05158202248, 13962000509。
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江 苏 化工
2004 年 6 月
化至 pH 值为 3~ 4; 溶液用乙醚萃取 2~ 3 次, 合并 提取液, 并用无水硫酸钠干燥; 蒸出乙醚, 并在减压 下尽可能抽净残留的乙醚, 得到粗产品 8. 05 g, 产率 为 78. 8% 。以 1 g 粗产物用 1. 5 mL 甲苯的比例进 行重结晶, 用脱脂棉趁热过滤, 滤液置于室温, 使结 晶慢慢析出, 过滤, 干燥后, 得白色结晶的扁桃酸产 物 5. 9 g, 产率 57. 8% , 熔点 117~ 119 ! 。
ZHENG Qin
( Department of Marine Resource, Yancheng Institute of Technology , Yancheng 224003, China)
Abstract: Mandelic acid and its analog can be synthesized from aromatic aldehydes and chloroform as raw material with the help of phase transfer catalyst. The efficiency of different catalysts was examined in this short paper. Key words: organic synthesis; phase transfer catalysis; mendelic acid; analog; screen
第 32 卷第 3 期 2004 年 6 月
应用 与 开发
江苏 化工 Jiangsu Chemical Industry
Vol. 32 No. 3 Jun. 2004
扁桃酸及其类似物合成的相转移 催化剂筛选
郑清
( 盐城工学院海洋系, 江苏盐城 224003)
摘要: 以芳香醛和氯仿为原料, 经相转移催化反应合 成扁桃 酸及其类 似物。考 察了在 相同的反 应温度, 反 应时间, 催化剂用量, 反应物配比, 不同催化剂对反应收率的影响。发现四丁基氯( 溴) 化铵催化合成产率最高。 关键词: 有机合成; 相转移催化剂; 扁桃酸; 类似物; 筛选 中图分类号:TQ245. 2+ 6 文献标识码: A 文章编号: 1002- 1116( 2004) 03- 0043- 02
38. 7 120~ 124 93. 4 141~ 143 53. 7 102~ 104
注: 产率为粗产物的产率。
3结论
实验研究表明, 以芳香醛和氯仿为原料, 经相转 移催化反应合成扁桃酸及其类似物, 选用氯( 或溴) 化四丁铵作转移催化剂较合适, 所得产率较高, 其中 扁桃酸的产率比文献报道的产率约高 10% 。
2 结果与讨论
以苯甲醛为主反应物, 使用不同催化剂进行筛 选, 结果见表 1。
表 1 不同的相转移催化剂对合成扁桃酸产率的影响
催化剂 辛基酚聚氧乙烯醚 ( TX- 10)
脂肪醇聚氧乙烯醚 ( AEO- 9)
聚乙二醇 400
编号 1 2 3 1 2 3 1 2 3
产率 % 58. 8 59. 8 61. 8 59. 8 61. 8 61. 8 64. 7 67. 5 68. 6
[ 5] 吴百乐, 路亦 景. 新型 高效相 转移 催化性 能在 二氯 卡 宾制备中的应用[ J] . 应用化学, 1998, 7( 3) : 64~ 65.
[ 6] 梁世懿, 成 本诚. 高等 有机化 学[ M] . 北京: 高等教 育 出版社, 1993. 141~ 145.
Study on the Phase Transfer Catalyst for Synthesis of Mandelic Acid and Analog
在装有搅拌器, 温度计和回流冷凝管及滴液漏 斗的 250 mL 三口烧瓶中, 加入 6. 8 mL( 0. 067 mol) 苯 甲醛, 适量( 0. 005 mol ) 相转移催化剂, 12 mL ( 0. 15 mol) 氯仿, 在搅拌下慢慢加热反应液, 当温度达到 56 ! 以后, 慢慢有 13 g NaOH 溶于 13 mL 水的溶液( 质 量分数 50% ) , 滴加的过程需维持在 56~ 65 ! 之间, 或稍高, 但不得超过 65 ! , 滴加碱液的时间约 1. 5 ~ 2 h, 滴加完, 在搅拌下继续反应约 2 h, 停止反应 后, 静止冷却, 加适量水, 使瓶内白色沉淀恰好溶解; 用乙醚萃取两次除去未反应物, 残液用 50% 硫酸酸
扁桃酸又名苦杏仁酸, 具有强抑菌作用, 可作为
治疗尿路感染的消炎药物和某 些药物合成的 中间
体, 扁 桃 酸 传 统的 制 备 方 法 是 通 过 羟 基 苯 乙 腈 C6H5CH( OH) CN和 , - 二氯苯乙酮的水解来制备
的, 这 2 种方法合成路线较长, 且前一种方法还需使
用剧毒的氰化钠, 生产上不够安全, 而采用相转移催