扁桃酸的合成探讨

摘 要：用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料，以氢氧化钠为碱剂，苄基三乙胺（TEBA）为相转移催化剂合成了扁桃酸。通过单因素实验研究了各反应因素对产率的影响，确定了最佳反应条件：苯甲醛与氯仿摩尔比1：2，氯化苄基三乙胺0.003 mol，40%氢氧化钠，反应温度65℃，在此条件下，扁桃酸的产率可达80.3%。

关键词：微波反应器； 扁桃酸； 合成

1.实验部分

1.1实验原理

扁桃酸又名苦杏仁酸或α-羟基苯乙酸，是一种重要的医药和染朴合成中间体，在生物和化学合成中有着广泛的应用。是合成头抱类抗生素、血管扩张药环扁桃酸酯和尿路消毒剂扁桃酸乌洛托品的重要原料。扁桃酸是一种手性分子，其单一对映异构体在药效上存在较大差异.各国对手性药物管理日益严格，许多国家明确规定手性药物不能以消旋体形式上市。同时，光学活性的扁桃酸具有很好的生物分解性，是合成许多手性药物的重要中间体。例如，R-扁桃酸用于头袍菌类系列抗生素经节四哩头抱菌素的侧链修饰剂，S-扁桃酸是合成用于治疗尿急、尿频和尿失禁药物52奥昔布宁的前体原料。手性扁桃酸还是一种重要的外消旋体拆分试剂。

扁桃酸合成主要有三种方法。

1）苯甲醛氧化法

由苯甲醛经过与氰化物反应，得到经基苯乙氰，然后直接水解，就可以得到扁桃酸.此法存在收率和纯度都较低，纯化难，使用剧毒的氰化物，污染较大等缺点，已逐渐被淘汰。

2）苯乙酮衍生法

通过苯乙酮氯代成α，α’-二氯苯乙酮，然后水解得到扁桃酸，该路线每一步溶剂使用量都较大，成本较高。

3）相转移催化法

在扁桃酸的合成上，人们一直在探索改进合成方法。其中相转移催化法是近年来发展的一种新方法，该方法条件温和，操作简单，催化剂一般情况下可以循环使用.如果用手性的相转移催化剂催化，可以得到单一对映体的扁桃酸。但是，通常的化学合成法得到的大多数是扁桃酸的外消旋体，如果要得到某・构型手性的扁桃酸，需要对其进行拆分。常用的拆分外消旋扁桃酸的方法有非对映体盐结晶拆分法，萃取拆分法.

扁桃酸的合成常采用相转移催化法，即在季铵盐等相转移催化剂存在下，由氯仿与浓氢氧化钠溶液作用，生成三氯甲基负离子，并在有机相中生成活泼中间体二氯卡宾，再与苯甲醛的羰基进行加成、重排、水解得扁桃酸。此法产率虽然较高，但是存在着反应不易控制、反应时间长等不足。用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料，以氢氧化钠为碱剂，苄基三乙胺（TEBA）为相转移催化剂合成了扁桃酸。通过单因素实验和正交实验研究了各反应因素对产率的影响，确定了最佳反应条件：苯甲醛与氯仿摩尔比12，苄基三乙胺0.003 mol，40%氢氧化钠，反应温度65℃，在此条件下，扁桃酸的产率可达80.3%。

1.2仪器与试剂

微波反应器，傅立叶变换红外光谱仪，圆底烧瓶；苯甲醛、氯仿、氢氧化钠、氯化苄基三乙胺、乙醚、浓硫酸、甲苯等均为分析纯。

1.3 实验操作

1.3.1 合成扁桃酸

准确称量30mL苯甲醛、60mL氯仿、TEBA 2.2g，，装人500ml圆底烧瓶中，安装搅拌器、恒压滴液漏斗装置，置于微波反应器中，当温度升至65℃时，开始滴加35%氢氧化钠溶液90 mL，滴加完后继续在65℃反应30min。停止反应后，将反应混合物倒人盛有500 mL蒸馏水的烧杯中，使固体完全溶解，转移到分液漏斗中分去下层氯仿层，然后用乙醚萃取2次（2×75 mL），合并乙醚层。用50%的硫酸酸化至pH=2，再用（2×100 mL）乙醚萃取2次，萃取液合并后用无水硫酸镁干燥，蒸去乙醚，得到微黄色的固体产物，粗产物置入250mL烧瓶，配置回流冷凝管，用甲苯进行重结晶，得白色晶体，称重，计算产率。在挥发油提取器中加人5mL石油醚。然后微波加热2h，设定温度105℃左右，至回流速度为每秒1到2滴。蒸馏至溜出液不再浑浊为止，收集溜出液，得淡黄色透明液体。

1.3.2 扁桃酸鉴定

2.结果与讨论

2.1单因素实验

2.1.1 反应物摩尔比对产率的影响苯甲醛0.05 mol，TEBA0.002 mol，微波反应器加热，改变氯仿的量，考察反应物摩尔比对产率的影响，结果见表1。

从表1可以看出，反应物摩尔比1：2.2时产率最高，之后有所降低。这是因为：反应物氯仿的增加有利于反应的进行，因而产率增高；但当氯仿的加入量过大时，一方面可促使副反应的发生，另一方面会增大扁桃酸在后处理中的损失。故苯甲醛和氯仿的摩尔比以1：2较为适宜。

2.1.2 催化剂用量对产率的影响

从表2可以看出，增加催化剂的用量可以提高扁桃酸的收率，但当催化剂用量过多时反应不易控制，且副产物较多，从而导致产率降低，所以合适的催化剂用量应为0.003mol。

3 结语

用微波反应器以苯甲醛、氯仿为原料，以氢氧化钠为碱剂，苄基三乙胺（TEBA）为相转移催化剂合成了扁桃酸。通过单因素实验和正交实验研究了各反应因素对产率的影响，确定了最佳反应条件：苯甲醛与氯仿摩尔比1：2，苄基三乙胺0.003 mol，35%氢氧化钠，氢氧化钠作碱剂，反应温度65℃，此条件下扁桃酸产率达到80.3%。本方法节省能源、节约时间、产率高、设备腐蚀小、“三废”少，符合绿色化学的发展方向。

参考文献

[1] 金钦汉，戴树珊，黄卡玛. 微波化学[M]. 北京：科学出版社，1999.

[2] 倪春梅，盛凤军. 微波合成技术及在有机合成中的应用[J]. 广州化工，2004，32（2）：11-14.

[3] 刘瑾，李延. 微波辐射相转移催化合成扁桃酸[J]. 农药，2008，47（7）：502-504.