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苦杏仁酸论文

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CAS:90-64-2
分子式: C8H8O3
分子量:152.15

苦杏仁酸论文---苦杏仁酸制备工艺研究

[摘要]以TEBA季铵盐为相转移催化剂,苯甲醛为原料合成苦杏仁酸是一种新的合成方法。大大加快了反应速度提高了收率,也简化了操作,代替了以往多由苯甲醛与氰化钠加成得氰醇再水解制得的路线长,操作不便,劳动保护要求高的缺点。本文介绍了实验条件对合成苦杏仁酸反应的具体影响,找到了合成实验的最佳条件。

  [关键词]相转移催化 苯甲醛 苦杏仁酸
  中图分类号:O621.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)18-0308-01

  0 引言
  苦杏仁酸(Mandelic acid)?,又称扁桃酸,或α―羟基苯乙酸[1]。分子式(Formula)为 C8H8O3,分子量(Molecular Weight)为 152.15,外观(Appearance): 白色结晶粉末,熔点范围118.0-121.0℃。由于其具有较强的抑菌作用,可直接口服用于治疗泌尿系统感染疾病。苦杏仁酸具有手性分子,是重要的手性药物中间体和精细化工产品, 不但可用于合成血管扩张药环扁桃酯、尿路感染消炎药苦杏仁酸乌洛托品和镇痉药苦杏仁酸苄酯等药物, 而且具有杀精子和灭滴虫的双重作用。 2012 年我国苦杏仁酸消费量约为250 t, 目前国际市场上苦杏仁酸需求量正以年均约10 %的速度增长。

  苦杏仁酸制备的方法有三种,即苯甲醛氰化法,苯乙酮衍生法,相转移催化法。本文采用相转移催化法避免了氰化物的使用,而且反应时间大为缩短,产率得到较大的提高,是较为理想的方法。

  1 实验方法
  本课题实验原理:用苯甲醛、TEBA与氯仿在碱性条件下发生加成反应,制备苦杏仁酸。反应式如下:

  在装有搅拌器、滴液漏斗、球形冷凝管的250ml三口烧瓶中,加入7.1g(0.068mol)新蒸苯甲醛、0.7g TEBA(氯化三乙基苄基铵)和12ml(0.15mol)氯仿,加热、搅拌,用调温水浴锅加热至溶液温度为50 ~ 60 ℃ 时,从滴液漏斗缓缓滴加 26g 50% 氢氧化钠溶液,始终控制溶液温度在60 ~ 65 ℃ 之间。滴加完成后继续反应2h,至反应液接近中性时停止。
  反应液转入250ml分液漏斗,加入150ml水,用20ml的无水乙醚萃取两次,分去有机层,回收乙醚。水层用50%硫酸酸化至PH=1 ~ 2,再用20ml的乙醚萃取三次,合并酸化后的乙醚萃取液,经无水硫酸钠干燥半小时,常压蒸去乙醚,得到外消旋的苦杏仁酸粗品约5~6。粗品在甲苯中重结晶,得到纯产品白色结晶,产品进行熔点测定。外消旋的苦杏仁酸文献熔点为118~120 ℃。

  2 结果和讨论
  2.1 氯仿的用量对苦杏仁酸产率的影响

  跟前面相同的操作,改变氯仿的用量,分别加入8ml、10ml、12ml、14ml、16ml的氯仿,液碱在60min内滴加完,滴加完液碱后的反应时间为120min。研究加入不同的氯仿量时,苦杏仁酸的产率。所得实验结果如下图2-1所示。

  产量随着氯仿用量的增加而增加,但在氯仿用量达到12ml后,产量的增幅很小,考虑到成本问题,增加氯仿的用量对产量的提高已经不是很有意义。在此选择氯仿最佳用量为12ml。

  2.2 碱液滴加速度对苦杏仁酸产率的影响
  保持氯仿用量为12ml,改变碱液的滴加速度,分别为40min、50min、60min、70min、80min。滴加完液碱后的反应时间为120min。所得实验结果如下图2-2所示。

  碱量不足,势必造成反映不完全,影响收率。当水介反应完毕时溶液的PH值为9时,收率最大。减少碱的用量,收率减少,若PH大于9,产品成微黄色,难于重结晶,且副反应较多(反应过程中出现大量黄色泡沫和絮状物),这说明碱过量对反应也不合适,对碱的加入速度要求较严。在一个小时内滴完最佳。

  2.3 滴加碱液后的反应时间对苦杏仁酸产率的影响
  氯仿用量12ml,液碱滴加速度60min。滴加碱液后的反应时间,分别为0min、20min、40min、60min、80min、100min、120min、140min。所得实验结果如下图2-3所示。

  滴加碱液后的反应时间太短,收率低,而滴加完碱液后反应时间在60min到140min内,对产量的影响不大,考虑能耗问题,选择最佳滴加碱液后的反应时间为60min。

  3 结论
  对重结晶所得产品用熔点测定仪测得熔点为119-121℃,与文献参考值118-120℃相比偏高,但相差不大[9]。

  各个因素对产量的影响大小顺序为:碱液滴加速度〉(或相当)氯仿的用量〉滴加碱液后的反应时间。在7.1g(0.068mol)新蒸苯甲醛和0.7g TEBA(氯化三乙基苄基铵)在50~60 ℃ 时,从滴液漏斗缓缓滴加 26g 50% 氢氧化钠溶液,始终控制溶液温度在60~65 ℃ 之间反应时,氯仿用量为13ml,碱滴加速度为60min,滴加碱液后的反应时间为60min是该反应的最佳点。

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