丁二酸單酯酰氯的合成

丁二酸單酯酰氯的合成

5-氨基丙烯酸（5-氨基丙烯酸）是一種廣泛存在于細(xì)菌、真菌、動(dòng)物和植物等生物活動(dòng)細(xì)胞中的非蛋白質(zhì)氨基酸。近年來(lái)，5-氨基酸丙烯酸在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域被廣泛使用。作為一種新的光動(dòng)力藥物，它可以作為一種新的光動(dòng)力藥物，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。首先，作為一種綠色雜草。第二，作為植物生長(zhǎng)的促進(jìn)劑。對(duì)于醫(yī)學(xué)來(lái)說(shuō)，5-a作為一種新的光動(dòng)力藥物，不僅可以局部或全身的皮膚癌的治療，還可以診斷出膀胱癌、胃腸道癌和癌的診斷。此外，5-氨基丙烯酸也是一個(gè)重要的合成劑。5-因?yàn)樗鼘?duì)身體沒(méi)有影響。由于價(jià)格限制（市場(chǎng)價(jià)格為80美元），5-ala在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用，因此需要開發(fā)可工業(yè)化的合成方法。5-ALA既可以通過(guò)生物途徑合成1試驗(yàn)部分1.1u3000膜法丁二酸酐(化學(xué)純);氯化亞砜(分析純);無(wú)水甲醇(分析純);無(wú)水乙醇(分析純);氫氧化鈉(化學(xué)純).D25-1電動(dòng)攪拌器;溫度計(jì);電加熱套;RE-52AA/RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;SHD-III型循環(huán)水式多用真空泵;2XZ-4真空油泵.2丁二酸單甲基酯的合成2.1丁二酸酐的制備丁二酸酐與無(wú)水甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成丁二酸單甲酯,進(jìn)行羧基的保護(hù).反應(yīng)方程式如下:在裝有回流冷凝器的100mL單口燒瓶中加入10g丁二酸酐和5mL無(wú)水甲醇,緩慢升溫至無(wú)水甲醇回流;在丁二酸酐完全溶解后,升溫至80℃,繼續(xù)反應(yīng)1h;反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)混合物倒入單口燒瓶中,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸出過(guò)量的甲醇,靜置,結(jié)晶,稱重并計(jì)算產(chǎn)率2.2反應(yīng)條件優(yōu)化2.2.1甲醇與丁二酸二甲酯配比對(duì)反應(yīng)的影響采用10g(0.1mol)丁二酸酐,進(jìn)行酯化反應(yīng),80℃回流1h,改變甲醇用量,結(jié)果見(jiàn)表1(注:收率均以丁二酸酐計(jì)).從表1可知,甲醇與丁二酸酐的最佳配比為1.2∶1左右,如果二者配比超過(guò)2∶1,則副產(chǎn)物丁二酸二甲酯的量增加,不利于反應(yīng).2.2.2注收率反應(yīng)時(shí)間采用10g(0.1mol)丁二酸酐和5mL無(wú)水甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng),80℃回流,改變反應(yīng)時(shí)間,結(jié)果見(jiàn)表2(注收率均以丁二酸酐計(jì)).一般情況下,反應(yīng)時(shí)間過(guò)短,反應(yīng)物會(huì)反應(yīng)不完全;而反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng),因?yàn)轶w系中甲醇過(guò)量,導(dǎo)致生成的單酯繼續(xù)和甲醇反應(yīng)生成雙酯的量增加.兩種情況都會(huì)使單酯的收率降低.從表2和標(biāo)準(zhǔn)曲線1可知,反應(yīng)1h時(shí)產(chǎn)率最高,若延長(zhǎng)反應(yīng),產(chǎn)率反而降低,時(shí)間越長(zhǎng),降低的越明顯,所以最佳反應(yīng)時(shí)間應(yīng)控制在1h左右.2.2.3反應(yīng)溫度對(duì)產(chǎn)品收率的影響采用10g(0.1mol)丁二酸酐和5mL無(wú)水甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng),回流1h,改變反應(yīng)溫度,結(jié)果見(jiàn)表3(注:收率均以丁二酸酐計(jì)).繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線2.從表及其圖可知,反應(yīng)溫度應(yīng)控制在80℃左右,過(guò)高或過(guò)低,都將使產(chǎn)物收率降低.3丁二酸單甲基丙烯酸酯的合成3.1丁二酸單甲酯法氯化亞砜純度高,反應(yīng)易于控制,后處理方便,所以筆者采用氯化亞砜作酰氯化劑.反應(yīng)方程式如下:在裝有電動(dòng)攪拌,回流冷凝器(裝有尾氣吸收裝置),溫度計(jì)和恒壓滴液漏斗的250mL四口瓶中加入13.2g丁二酸單甲酯,向恒壓滴液漏斗中加入8mL氯化亞砜;將反應(yīng)體系升溫至50～55℃時(shí),攪拌下滴加氯化亞砜,1h滴加完畢,再升溫至85℃,反應(yīng)2h;反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)物倒入單口燒瓶中,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸出過(guò)量的氯化亞砜,在真空度為0.095MPa下,減壓蒸餾收集125℃～128℃的餾分.稱重并計(jì)算產(chǎn)率3.2反應(yīng)條件優(yōu)化3.2.1原料配比對(duì)收率的影響采用13.2g丁二酸單甲酯進(jìn)行酰氯化反應(yīng),升溫至85℃,反應(yīng)2h,改變氯化亞砜用量,結(jié)果見(jiàn)表4(注:收率以丁二酸單甲酯計(jì)).由表4及其圖中可看出,隨著氯化亞砜量的增多產(chǎn)率增加,但配比大于1.2∶1后產(chǎn)率增加不明顯,從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮,最佳原料配比為1.2∶1.3.2.2最佳反應(yīng)時(shí)間的確定采用氯化亞砜與丁二酸單乙酯的摩爾比1.2∶1,反應(yīng)溫度為85℃的條件下,改變反應(yīng)時(shí)間進(jìn)行了一系列試驗(yàn).其結(jié)果見(jiàn)表5.由表5可說(shuō)明2h時(shí),反應(yīng)基本完畢,繼續(xù)延長(zhǎng)反應(yīng)時(shí)間對(duì)提高產(chǎn)率意義不大,考慮成本,確定最佳反應(yīng)時(shí)間為2h.3.2.3反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)收率的影響采用氯化亞砜與丁二酸單甲酯的摩爾比1.2∶1,反應(yīng)時(shí)間為2h,改變反應(yīng)溫度,進(jìn)行一系列試驗(yàn).其結(jié)果見(jiàn)表6.由表6可以看出,當(dāng)溫度到85℃反應(yīng)達(dá)到最高收率88.2%,超過(guò)85℃時(shí)反應(yīng)收率有所下降.可能的原因是常壓20℃下氯化亞砜的沸點(diǎn)為78.8℃,易揮發(fā),所以反應(yīng)收率反而下降.4丁二酸單甲酯酰氯的合成筆者以丁二酸酐、甲醇為主要原料,合成了丁二酸單甲酯;又以丁二酸單乙酯氯化亞砜為主要原料分別合成了5-氨基乙酰丙酸的第一步反應(yīng)中間體丁二酸單甲酯酰氯.通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)合成各產(chǎn)物的收率從物料比、反應(yīng)時(shí)間、反應(yīng)溫度等影響因素進(jìn)行了優(yōu)化,找到了