Vol.41No.1(2010)ZHEJIANGCHEMICALINDUSTRY对羟基苯丙酮的合成王立平陈凯刘浪吴毅梁伍李鸿波(西南科技大学材料科学与工程学院,四川绵阳621010)
摘要:以苯酚和丙酰氯为原料,经酯化、Fries重排合成对羟基苯丙酮。考察了Fries重排中BF3·
H2O用量、温度和时间对产物收率的影响,确定了较佳的工艺条件,总收率为86.5%。产品和中间体经
1HNMR和MS确证。
关键词:对羟基苯丙酮;利托君;Fries重排;合成
收稿日期:2009-07-21作者简介:王立平(1982-),女,满族,河北省唐山市人,硕士,从事药物及中间体的合成研究。
利托君,又称羟苄羟麻黄碱,是一种β2肾上腺素受体激动剂,可激动子宫平滑肌的β2受体,抑制子宫平滑肌收缩,减少子宫活动从而延长妊娠期,是一种治疗抗早产较为有效的药物,临床上常用于妊娠20周以上的孕妇抗早产治疗。对羟基苯丙酮(1)是制备利托君的关键中间体[1]。
(1)的合成主要有以下三种方法,①以苯酚和丙酰氯
为原料,经Friedel-Crafts反应生成对羟基苯丙酮[2-3],
此方法虽然可一步得到目标产物,但是收率比较低,仅50%,并且AlCl3的量是丙酰氯的2倍。②以苯酚和丙酸为原料,经Nencki反应生成对羟基苯丙酮[4],
丙酸的反应活性比较低,收率未见报道。③以丙酸苯酯为原料,以AlCl3为催化剂进行Fries重排生成对羟基苯丙酮[5],但文献收率仅为34%~39%,并且采
用毒性大的硝基苯为溶剂。Fries重排在工业上广泛应用,目前苯酯Fries重排的文献[7-10]主要探讨催化剂类型对重排产物中邻/对位产物比例的影响。为提高转化收率、寻找更加温和的反应条件及降低成本,本文以苯酚和丙酰氯为原料,经酯化、Fries重排合成对羟基苯丙酮,Fries重排中BF3·H2O既作催化剂又作溶剂,合成路
线如图1:
1实验部分
1.1仪器与试剂
瑞士BrukerAvance600MHz型核磁共振波谱仪(CDCl3为溶剂,TMS内标);美国FinniganMAT4510型质谱仪。
BF3·H2O合成方法:将BF3通入36g冷水中,
直到重量增加134g,停止通BF3,将溶液置于冰箱
冷藏待用。其余试剂均为化学纯。1.2实验方法
1.2.1丙酸苯酯的合成
在装配有搅拌器、滴液漏斗、冷凝管的三口瓶中,加入苯酚(30.0g,0.3mol),三乙胺(38.7g,0.4mmol),二氯甲烷(50mL),室温搅拌,缓慢滴加丙酰
氯(35.4g,0.4mmol)的二氯甲烷溶液,约4h滴加完毕,继续搅拌10h反应完毕。将反应液倒入水中,搅拌,用CH2Cl2(20mL×2)
萃取,合并有机层,水洗至
中性,无水Na2SO4干燥。抽滤减压蒸除溶剂,得无色液体44.4g,收率92.7%。1HNMRδ:1.25(t,3H),2.56(q,2H),7.07(d,2H),7.20(t,1H),7.35(t,2H)。MS(m/z):150+
。
1.2.2对羟基苯丙酮的合成
在装配有搅拌器、冷凝管的三口瓶中,加入BF3·
H2O(1290.0g,15.0mol),丙酸苯酯(40.0g,0.3mol),
升温至80℃,保温反应1h,冷至室温,反应液倒入冰水(100mL)中,用CH2Cl2(25mL×2)
萃取,合并有机
层,依次用10%Na2CO3溶液、饱和食盐水洗至中性,无水Na2SO4干燥,抽滤减压蒸除溶剂得白色粉末1.9g,收率93.3%。1HNMRδ:1.21(t,3H),2.95
图1对羟基苯丙酮的合成路线
文章编号:1006-4184(2010)01-0018-0218--2010年第41卷第1期《浙江化工》
Synthesisofp-HydroxypropiophenoneWANGLi-ping,CHENKai,LIULang,WUYi,LIANGWu,LIHong-bo(CollegeofMaterialScienceandEngineering,SouthwestUniversityofScienceandTechnology,Mianyang621010,China)
Abstract:p-HydroxypropiophenonewassynthesizedfromphenolandpropionylchloridebyesterificationandFriesrearrangementreaction.TheeffectsoftheamountofBF3·H2O,temperatureandreactiontimeontheyieldoftheproductwerestudied.Theoptimizedconditionswereconfirmed.Theoveralloftheproductwas86.5%.Thestructuresoftheproductandintermediatewerecharacterizedby1HNMRandMS.Keywords:p-hydroxypropiophenone;ritodrine;Friesrearrangement;synthesis
(q,2H),6.86(d,2H),7.91(d,2H)。MS(m/z):150+
。
2结果与讨论
2.1BF3·H2O用量对收率的影响
温度为80℃,时间为60min时,BF3·H2O用量对产物收率的影响见表1。Fries重排中有邻位和对位产物生成,实验发现,当酯的用量确定,随着BF3·H2O用量增加,对位产物收率呈上升趋势,当n(BF3·H2O)/n(丙酸苯酯)超过30:1时,收率明显增加;当n(BF3·H2O)/n(丙酸苯酯)超过50:1时对位产物收率变化不明显。因此BF3·H2O用量控制n(BF3·H2O)/n(丙酸苯酯)=50:1较合适。2.2反应温度对收率的影响当n(BF3·H2O)/n(丙酸苯酯)为50:1,反应时间为60min时,考察温度对收率的影响,结果见表2。从表2可知,温度低于80℃时,收率较低;当温度超过80℃时,副产物邻羟基苯丙酮的含量增加,故最佳反应温度为80℃。2.3反应时间对收率的影响温度为80℃,其他操作按照1.2.2所述,考察反应时间对Fries重排的影响。由表3可知,反应时间在60min以下时,反应收率较低;当时间超过60min时,收率变化不大,从能耗角度考虑,因此时间选定为60min。3结论以苯酚和丙酰氯为原料,经酯化、Fries重排合成对羟基苯丙酮,总收率为86.5%。Fries重排在反应时间60min,反应温度80℃,n(BF3·H2O)/n(
丙酸苯
酯)=50:1时,对羟基苯丙酮收率达到93.3%。该合成工艺操作简便,原料易得。参考文献:[1]任进知,莫芬珠,郑朝华,等.抗早产药利托君的合
成[J].中国药科大学学报,2000,31(3):161-162.[2]RupinderKL,SachinD,CarolinePO,etal.Synthesis,biochemicalevaluationandrationalisationoftheinhibitoryactivityofaseriesof4-hydroxyphenylketonesaspotentialinhibitorsof17β-hydroxysteroiddehydrogenasetype3(17β-HSD3)[J].Bioorganic&MedicinalChemistryLetters,2006,16:4519-4522.[3]LudwigshafenJM,MutterstadtWW,LudwigshafenWK,etal.Preparationofo-acylphenolsandp-acylphenols:US,4508924[P],1985-4-2.[4]莫芬珠,任进知,胡敏致.1-(4-羟基苯基)-1-丙酮
合成方法改进[J].中国医药工业杂志,1999,30(11):517-518.[5]MillerE,HartungWH.o-Propiophenolandp-propiophenol[J].OrganicSyntheses,1943,2:543-545.[6]KouwenhovenHW,PrinsR,VogtA.Friesrearrangementoverzeoliticcatalysts[J].AppliedCatalysisA:General,1995,123(1):37-49.[7]VenkatachalapathyC,PitchumaniK.Friesrearrangementofestersinmontmorilloniteclays:stericcontrolonselectivity[J].Tetrahedron,1997,53(50):17171-17176.[8]CommarieuA,HoelderichW,LaffitteJ,etal.Friesrearrangementinmethanesulfonicacid,anenvironmentalfriendlyacid[J].JournalofMolecularCatalysisA:Chemical,2002,(182-183):137-141.[9]RafaelvanG,JuanAM,GabrielM.FriesrearrangementofphenylacetateoversulfonicmodifiedmesostructuredSBA-15materials[J].AppliedCatalysisA:General,2005,289(2):143-152.
表1BF3·H2O
用量对收率的影响
Table1EffectoftheamountofBF3·H2Oonyield
n(丙酸苯酯)/n(BF3·H2O)1:151:301:451:501:601:70收率/%32.740.672.493.394.094.0
表2温度对收率的影响Table2Effectoftemperaturesonyield温度/℃60708090100收率/%69.981.793.388.576.2
表3反应时间对收率的影响Table3Effectofreactiontimeonyield时间/min153045607590收率/%70.879.486.593.394.094.5
19--