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对乙烯基苯甲酸的合成

2010-01-14方卫国杭州澳赛诺化工有限公司浙江杭州311604

浙江化工 2010年4期
关键词:乙烯基四氢呋喃羟乙

方卫国(杭州澳赛诺化工有限公司,浙江 杭州 311604)

对乙烯基苯甲酸是重要的有机合成中间体,在医药中间体和感光材料的合成中有着广泛的用途,本文以对溴苯甲酸为原料,在溶剂四氢呋喃中,与格氏试剂异丙基氯化镁交换得到溴化镁对苯甲酸格氏试剂,然后把乙醛滴加到合成的格氏试剂中,反应完后,酸化后处理得到中间产品对羟乙基苯甲酸,再在DMSO中,用浓硫酸脱水得到对乙烯基苯甲酸。合成工艺路线如下:

1 实验部份

1.1 主要仪器和试剂

1200型液相色谱仪(日本岛津公司);330型核磁共振仪;液-质色谱仪。

对溴苯甲酸、异丙基氯、无水四氢呋喃为工业级,浓硫酸和浓盐酸为试剂级,乙醛用试剂乙醛解聚得到。

1.2 异丙基格氏试剂的制备

在氮气保护下,往250mL三口烧瓶加5.5g镁屑(0.23mol),5g无水四氢呋喃,加0.1g碘作为引发剂,先滴加少量异丙基氯的四氢呋喃溶液,格氏试剂引发后,保持40~60℃,缓慢滴加11.8g异丙基氯(0.15mol)和36mL四氢呋喃的溶液。滴加完后,40~50℃反应3h。

1.3 对羟乙基苯甲酸的合成

将对溴苯甲酸8g(0.04mol)溶于96mL无水四氢呋喃内,在℃以下滴入格氏试剂内。滴毕,控制温度在0~10℃下反应。反应到原料含量降到1.3%。再把温度降到0~-10℃,滴加9.3g乙醛(0.21mol),滴加完后,再升温到0~10℃反应2.5h,-5~5℃滴加2mol/L盐酸,调pH=2,用2×50mL乙酸乙酯萃取,50mL饱和盐水洗一次。无水硫酸钠干燥。过滤,45℃真空脱溶剂。脱干后得黄色粘稠状液体。加10mL乙酸乙酯溶解,搅拌5min,滴加68mL石油醚。滴毕在室温(0~10℃),搅拌1h。过滤,得对羟乙基苯甲酸中间产品4.7g。产率71.0%,含量95.8%。

1.4 对乙烯基苯甲酸的合成

往反应瓶中加0.63g对羟乙基苯甲酸,DMSO 10g,浓硫酸1.1g,升温到120~138℃反应2.4h,冷却到室温,加10mL水,用2×20mL二氯乙烷萃取,有机相加30%NaOH溶液30mL中和,分层,水相用2×20mL TBME萃取杂质,水相用1:1盐酸酸化,再用2×25mL乙酸乙酯萃取产品,用15mL水洗有机相3次,在50℃水浴,用真空脱去溶剂,得到1.2g粗产品,粗产品用10mL甲醇溶解,滴加50mL水重结晶,过滤,烘干得到0.37g产品。收率65.5%,含量99.4%。

2 结果与讨论

一组对羟乙基苯甲酸合成的HPLC跟踪数据如下(n对溴苯甲酸:n异丙基氯=0.27:1):

时间/min样品反应41 h反应50 h加乙醛反应2 h硫酸钠干燥后重结晶后4.5(对羟乙基苯甲酸)71.1 72.9 95.8 7.3(中间态)/% 86.2 85.0 17.5 16.5 2.8 10.7(原料)/% 1.3 1.3 0.9 0.7 10.9 /% 5.5 6.2 4.1 3.7 0.5 12.0 /% 1.2 1.5 2.4 2.1 0.4 13.3 /% 5.8 5 4.0 4.1 0.35

经过LC-MS分析确认,13.3min的杂质为:

估计在滴加后期,格氏试剂的浓度偏低,使随着原料滴加进去的微量水份有机会参加副反应,从而使13.3min的杂质增加,后把投料比例改为:n对溴苯甲酸:n异丙基氯=0.17:1(摩尔比),这个杂质只有0.3%。

在合成最终产品这一步,做了另外一些脱水的方法,其中有PTSC/DBU法、SOCl2法、磷酸法,但效果都不理想。

另外,反应体系中的水份对反应的影响很大,少量水存在会生成大量杂质;反应的溶剂对反应的影响也很大,用甲苯作溶剂时,基本都生成了杂质;硫酸的浓度也影响反应,用75%硫酸,不能反应完,补加浓硫酸会生成大量杂质。

经测试产品的最佳吸收波长为254nm,产品在230nm处的吸收很弱,所以这步反应的液相测试宜采用254nm的波长。

中间产品和最终产品都经核磁确认,核磁图谱如下:(jfq081222-1330205和jfq090203-1364601分别为中间产品和最终产品的核磁图谱)。

3 结论

从以上实验得出,用本文的方法,能够得到纯度较高的产品(HPLC 99.4%),并有较好的收率(总收率47.0%)。对羟乙基苯甲酸中间产品的合成以n

对溴苯甲酸:n异丙基氯=0.17:1的投料比例为佳,最终产品对乙烯基苯甲酸的合成以在DMSO溶剂中浓硫酸的方法比较理想。

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