手性(S)-1,2,4-丁三醇的制备与表征

手性(S)-1,2,4-丁三醇的制备与表征
蔡征宇;王明亮
【摘要】介绍以L-苹果酸为原料,经甲酯化、还原反应合成了(S)-1,2,4-丁三醇.运用旋光度测试、红外光谱以及核磁共振谱对其结构进行表征,证实目标产物的结构.通过改进分离方法,简化操作过程,使其向工业化迈进了一步.
【期刊名称】《天津化工》
【年(卷),期】2010(024)002
【总页数】3页(P27-28,31)
【关键词】L-苹果酸;(S)-1,2,4-丁三醇;制备
【作者】蔡征宇;王明亮
【作者单位】安徽工业大学分子工程与应用化学研究所,安徽,243002;东南大学化学化工学院,江苏,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TQ223.16+3
（S）-1,2,4-丁三醇是合成手性试剂、手性配体的重要中间体[1，2]，在手性药物和天然产物的合成中也有重要应用[3-6]。

制备（S）-1,2,4-丁三醇的方法很多，以AlLiH4为还原剂，L-苹果酸二甲酯为原料是制备（S）-1,2,4-丁三醇主要合成方法[7，8]之一。

该法步骤少，但是AlLiH4作为还原剂对反应条件要求苛刻，要求氮气保护下进行，体系绝对不能带水，并且反应过程比较激烈。

本文对还原反应和分离纯化进行了改进，选择反应条件相对温和，价格相对较低的
硼氢化锂为还原剂。

L-苹果酸与甲醇酯化反应生成L-苹果酸二甲酯后，与硼氢化
锂还原反应生成（S）-1,2,4-丁三醇。

从目标产物的分子结构、化学性质出发，考虑丁三醇属多羟基化合物，整个分子呈高水溶性和高极性，而还原反应中产生的大量固体残渣在低级醇中的溶解度很大，故选用水和低级醇为溶剂二次提取法提纯。

1.1 仪器与试剂
Bruker DRX(500 MHz)核磁共振仪；Biorad Excalibur Series红外光谱测试仪测定；Rudolph Research AutopalⅢ型自动旋光仪。

所用试剂均为分析纯，原料L-苹果酸为常茂生物化学公司生产，产品纯度由Perkin series 200型高效液相色谱仪测定。

1.2 L-苹果酸二甲酯的制备
将26.8 g L-苹果酸加入500 mL四颈瓶中，加入240 mL甲醇和25 mL氯化乙酰配制的混合溶液，加热搅拌，保持回流反应4 h，改为减压蒸馏除去过量甲醇和生成的乙酸、氯化氢。

得无色油状液体L-苹果酸二甲酯待用。

1.3 （S）-1,2,4-丁三醇的制备
向500 mL四颈瓶中加入150 mL四氢呋喃，然后小心加入12.6 g氯化锂和7.6
g硼氢化钠，搅拌成糊状。

冰浴下，将上述制备16 g L-苹果酸二甲酯的20 mL甲醇溶液缓慢滴加后升至室温，继续搅拌反应8 h。

冰浴下，加入HCl/MeOH溶液
以终止反应，调至pH＜2，搅拌2 h后，静置过夜，过滤，用甲醇洗涤白色盐饼
数次后，合并滤液，浓缩得粗品浅黄色粘滞固液混合物，即为粗产品。

1.4 产品的分离提纯
向粗品中加入60 mL水，充分洗涤溶解粗品后，过滤，水层滤液中加入40 mL乙醚洗涤振荡，分去乙醚层，水相用33%的氢氧化钠溶液中和至pH= 7后过滤，滤液浓缩至干，得到的油状物含有少量固体颗粒，再用少量无水乙醇反复洗涤并过滤，滤液浓缩得淡黄色油状液体产品。

L-苹果酸与甲醇首先酯化反应生成L-苹果酸二甲酯后，在硼氢化锂的作用下，酯基被还原为端羟基，经历[9]如下历程：
3.1 旋光度的测定
3.2 核磁共振光谱分析
（S）-1,2,4-丁三醇中H的化学位移及归属
3.3 红外谱图分析
O-H的伸缩振动频率为3372.93cm-1；2942.88cm-1为-CH2-的不对称伸缩振动吸收峰；1402.01 cm-1为-CH2-的弯曲振动吸收峰；1058.74 cm-1为端羟基C-OH的伸缩振动吸收峰。

通过旋光度的测定，IR和HNMR谱图分析证明合成物质即为目标产物。

经HPLC 分析，由归一化计算出：产品纯度达94.67%，流动相为甲醇∶水=88∶12（体积比），流速=0.5 mL/min，示差折光分析仪，碳十八分离柱。

以L-苹果酸为原料经酯化、还原合成了（S）-1,2,4-丁三醇，采用旋光度测定、红外光谱及核磁共振对产物进行表征，证实结构为（S）-1,2,4-丁三醇。

经HPLC分析纯度达94.67%。

收率达68%，避免采用传统提纯产品所用的柱层析方法，简化了分离操作，使其向工业化生产更迈进了一步。

【相关文献】
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