二苯乙醇酸的制备

二苯乙醇酸的制备 一、文献综述 安息香缩合或苯偶姻反应是合成1 ,22二苯基羟乙酮的。在化学工业和药物合成等方面都有广泛的应用。如抗癫痫药物二苯基乙内酰脲的合成以及二苯基乙二酮、二苯基乙二酮肟,乙酸安息香等制备都用到这个反应。所以,深入研究安息香的缩合反应,对提高产率、扩大应用、具有理论和现实的意义。 经典的安息香合成以氰化钠或氰化钾为催化剂 ,虽然产率高,但毒性很大,既破坏环境,又影响健康。维生素B1 催化的辅酶合成,解决了这个问题,具有良好的发展前景,但现有资料的产率较低(50 %) ,没有实现工业生产[ 1 ]。并且在实验中发现, 合成物产率变化很大, 时有时无, 重复性、稳定性差, 严重影响实验效果。 在超声辅助条件下进行安息香缩合已有研究[2-4 ] ,但在反应时间和收率上仍有不足。 1 使用微波辅助加热极大的提高了安息香缩合反应速度和反应收率,通过正交得到最佳反应条件为反应温度为80 ?,微波时间25 min,催化剂VB1 用量为115g,微波功率为900W,平均收率可达到 85.5%。这说明,微波辅助加热法对该化学反应有较好辅助作用,但实验体系温度对产品收率影响较大[ 5 ],并且鉴于本次实验室设施也未能很好的对此展开研究。 [键入文字] 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 而采取相转移催化剂进行安息香反应的相应研究近年来的报道屡见不鲜。 在本组实验成员查找文献中得知:冠醚为相转移的催化剂安息香缩合反应，获得了良好的结果。但冠醚较难制得，价格昂贵，且毒性大。最近报道聚乙二醇具有一定的相转移催化能力。纵然聚乙二醇具有价廉无毒的特点，但反应中仍要使用氰化物作为催化剂，所以在一定程度上不符合本试验组的要求。 本实验在参考大量文献后选择在实验操作中加人PEG-6000,并进行反应条件研究, 并对加料顺序和最适条件 2 进行了探讨，找出了最佳反应条件, 提高了反应的产率, 最佳反应条件下合成实验的重现性达到100%, 保证了实验的顺利进行。 前面的很好，缺少二苯乙醇酸的制备方法。 二、实验部分 1. 1 主要仪器和试剂 水浴锅;苯甲醛; VB1 (AR); PEG - 6000;95%乙醇 1. 2实验方法 1.2.1安息香的合成: 瓶中依次加入PEG-6000 2.25g、蒸馏水(7.5ml)、95%乙醇 (22.5ml)、VB1(2.7g)塞上瓶塞, 振摇后使其溶解, 将其置于冰盐浴中充分冷却在另一锥形瓶中加人一定浓度的氢氧化钠溶液(7.5ml), 也置于冰盐浴中充分冷却。当冷却到一定温度时,随后加入15ml的苯 [键入文字] 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 甲醛, 将此氢氧化钠溶液分批加入已事先冷却充分的盛有VB1的乙醇溶液中,调节pH值为9-10。装上回流冷疑器, 置 3 于温度约为70?水浴中反应约80min后, 取出反应瓶振摇1-2min, 自然冷却后用冰水冷却, 则析出白色的晶体, 过滤, 所得的滤饼以冰一水洗涤, 彻底抽干后用无水乙醇重结晶, 得白色针状晶体。干重8.30g。产率为74.0%。 1.2.2安息香缩合制备二苯乙醇酸: 在一小蒸发皿中放置5.5g氢氧化钠，1.2g溴化钠于12ml水溶液中。将蒸发皿至于热水浴中，加热至85-90摄氏度。然后再搅拌下加入4.3g安息香，加完后保持此温度并不断搅拌，中间需要不断加入少量水以免反应物过于粘稠，直至取少量混合物于试管中，加水后完全溶解。约需要1-1.5h。 用50毫升水稀释混合物，置于冰浴中冷却后滤去不容物(副产物二苯甲醇)。滤液再搅拌下慢慢加入40%硫酸，到恰好不释放出溴为止(约需要13-14ml)。抽滤析出的二苯乙醇酸晶体用少量冷水洗涤几次，压干，得粗产物约3-3.5g。可用水重结晶。抽干得3.7g白色晶体。产率为87.2%。 三、结果讨论 [键入文字] 4 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 由于实验条件和实验时间所限，本组成员无法从多次实验中获取本实验的最佳条件和最佳操作步骤，仅对加料顺序做了相应的试验研究。 但从大量的查阅资料中得出相关的结论:此反应还与相转移催化剂PEG - 6000的用量、反应温度、反应时间、碱的浓度等因素有关。 在此基础上，我们虽没能利用实验证每一个反应条件具体的影响，但探究了安息香缩合反应最佳条件的相应机理，现列举如下: PEG - 6000的用量对反应产率的影响 安息香缩合反应产率随相转移催化剂量的增加而增加，当PEG用量达到2.0克，随后随着其用量的增加反而明显降低。因为PEG既起到增溶的作用又起到相转移催化的作用。PEG浓度小其作用小，而当其浓度大时，由于PEG分子大反而影响了反应速率或阻碍了反应。因此，PEG-6000最佳用量为2.0g，即相对于苯甲醛质量的19%。 不同反应温度下的实验结果 反应温度对反应产率的影响也很大。反应温度低,反应速度 5 慢,产率低,随着反应温度的增加,其产率也相应增加,但温度超过70?后随着温度的升高产率反而有所下降。同时实验还发现,温度太高,反应液的颜色加深,产物的颜色变黄。可能温度太高,苯甲醛氧化或苯甲醛在 [键入文字] 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 碱性溶液中生成高聚物或是VB1 高温分解造成催化活性降低。因此,本实验的保温反应温度70?为最佳。 VB1用量的影响: 催化剂维生素B1是安息香缩合反应的关键试剂，其用量对反应产率也有明显影响，用量多反应液颜色明显加深。当催化剂vb1用量少时，安息香反应几乎难于进行。随着催化剂用量的增加，反应能顺利进行;但当其增加到1.8g时反应产率达到最大值70.9%，随后反应差率反而减少。维生素近期硫叶立德碳负离子催化两分子苯甲醛缩合反应，反应后再生，因此维生素b1用量过大并不起很大作用，反而阻碍反应顺利进行。因此选择催化剂vb1最佳用量为1.8(相对苯甲醛质量的17%) 6 反应时间对产率的影响 实验结果明,反应时间小于80 min,反应未能进行完全,反应时间80 min后,产率无明显变化,故选定反应时间为80 min。 碱的浓度对反应产率的影响 PH对反应的影响:维生素b1催化安息香缩合反应只有在一定碱性条件下才会起催化作用，但碱性太强回事苯甲醛发生cannizzaro反应，同时vb1在强碱性溶液中容易破环分解而失效。 实验结果表明,碱的浓度太低,产率低;碱的浓度太高,产率也低,只有碱的浓度为10%时最恰当,碱浓度低至5%时,由于VB1 一般以盐酸盐商 [键入文字] 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 品出售,部分碱经盐酸中和后,剩余的碱量不足以使其噻唑环大量形成同时具有负碳离子和邻位正氮离子的叶立德,因而也就不能与底物结合形成烯醇加合物继而进一步反应,生成苯偶姻。碱的浓度太高时,VB1 在浓碱条件下其活性基团 7 噻唑环会开环失活或苯甲醛自身产生歧化反应等副反应增加。 各试剂投料顺序对反应产率有一定的影响 一般安息香缩合反应在冰浴冷却下的投料顺序是维生素B1 ?蒸馏水?乙醇?碱?醛,苯甲醛最后加入[6]。而我实验小组采用 vb1-蒸馏水-乙醇-苯甲醛-PEG-碱的投料顺序，最后加碱溶液调节反应液PH值有利于反应产率的提高。因为在VB1催化安息香缩合反应中，稀碱溶液其关键作用。由于在室温下投料，最后加入的碱溶液使vb1与碱的作用生成的硫叶立德立即与苯甲醛发生亲核加成反应;若先加入碱溶液最后加入苯甲醛可能使部分生成的硫叶立德由于没有苯甲醛及时参与反应而破坏分解失效[7]影响vb1的催化效率。另外最后加入碱溶液有利于准确调节反应液的PH值。由于苯甲醛难溶于水，而PEG目的是起相转移催化或增溶作用，PEG于苯甲醛后加入有利于苯甲醛与vb1成均相反应体系，从而有利于反应产率的提高。因此后面的实验投料顺序按后一种方式进行 1. 5结果讨论 [键入文字] 8 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 在安息香制备中,探究了最佳的实验条件如下:PEG-6000最佳用量为2.0g，保温反应温度70?为最佳，催化剂vb1最佳用量为1.8，反应时间为80 min，碱的浓度为10%，投料顺序为vb1-蒸馏水-乙醇-苯甲醛-PEG-碱。把相转移催化剂PEG-6000应用于安息香反应中，改善了传统实验条件方法的条件，提高了反应产率，成功率高，值得推广。 而用安息香制备二苯乙醇酸，此方法简便易行。但要注意反应混合物切勿超过90?，反应温度过高易导致二苯乙醇酸分解脱羧增加副产物二苯甲醇。 在制备二苯乙醇酸过程中，在热水浴加热反应过程中，搅拌反应，产物突然由灰白乳状液变成黏着的固体，并与水不相混溶。出现此现象可能是由于加入水过量，并与副产物形成了饱和溶液，与产物不相容的结果，以后实验要注意加入水的量。此外，为了减小通过终点的危险性，酸化前可取出5,6ml滤液于试管中，剩余物用硫酸酸化至释放出微量的溴，然后从试管中加入少量事先取出的滤液除去。 四、参考文献 [ 1 ]Walter Ide and Buck Johannes. The Synthesis of Benzin[J ] . organic reaction ,1948 , (4) :269. 9 [ 2]李鹰. 超声波条件下的安息香缩合反应[ J ]. 辽宁师专学报,2002, 4 (3) : 99 - 101. [ 3]陈强,袁之漆,吴海霞. 安息香的超声波催化合成[ J ]. 上海化工,2005, 30 (2) : 19 - 21. [键入文字] 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网92to.com,您的在线图书馆 [ 4 ]张国升,程俊,孙玉亮,等. 安息香缩合反应的改进[ J ]. 安徽中医学院学报, 2003, 22 (6) : 46 - 47. [5 ] 乔永锋,彭永芳微波辅助苯偶姻合成反应优化 2008, 30( 4) : 98,99 CN 53 - 1131 /G4 Journa l of Kunm ing Un iversity [6]张国升，程俊，钟永，等 安息香缩合反应的改进(J)。化学研究与应用，1994，6(3):89-90。 [7]昭琼，曾黑那个，有机化学实验(m)3版 北京，高等教育出版社 2000:117. [键入文字] 百度搜索“就爱阅读”,专业资料,生活学习,尽在就爱阅读网 10 92to.com,您的在线图书馆 11