15.TEBA及扁桃酸的合成
相转移催化法合成扁桃酸
合成原理：
所用试剂对比：
（一）甲苯磺酸作催化剂 试剂：苯甲醛，NaHSO3，乙醚，氰醇，1,4-二氧环己烷，盐酸，甲苯， 甲醇，二氯甲烷，NaHCO3，无水Na2SO4 仪器：恒温水浴锅 （二）四乙基溴化铵作催化剂 试剂：苯甲醛，氯仿，NaOH，乙醚，硫酸，无水硫酸镁 仪器：热式磁力加热搅拌器，电子调温电热套，搅拌器，红外光谱仪
二.相转移催化法
相转移催化剂能加速或者能使分别处于互不相溶的两种溶剂(液- 液 两相体系或固- 液两相体系)中的物质发生反应。反应时,催化剂把一种 实际参加反应的实体(如负离子)从一相转移到另一相中,以便使它与底物 相遇而发生反应。目前常用相转移催化剂有:阴离子作反应物时,相转移 催化剂常常是季铵盐(四级铵盐)、季鏻盐、锍盐或砷盐;阳离子作反应物 时,相应的相转移催化剂往往是冠醚或穴醚等。 几种催化剂： (一)以甲苯磺酸作催化剂 （二）以0. 46g四乙基溴化铵作催化剂 （三）以季铵盐(A_1）作催化剂 （四）以0.8g十六烷基三甲基溴化铵为催化剂 （五）以叔胺作催化剂与二氯卡宾结合 （六）微波辐射下四丁基溴化铵坐催化剂
实验装置同上，试剂用了有所不同，待一二步反应结束后，在反 应混合物中加入适量的水，使固体完全溶解，倒入分液漏斗中除 去下层氯仿层。水层用乙酸乙酯洗涤两次，再用浓盐酸酸化至pH 约为1，然后用60 mL 乙酸乙酯分次提取，合并提取液，减压蒸去 乙酸乙酯，得微黄色固体产物，称重，计算粗产率。粗产物在二 氯乙烷中重结晶得白色结晶。
所用试剂对比：
（四）以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂 试剂：苯甲醛，三氯甲烷 仪器：红外光谱仪，磁力搅拌器，循环水真空泵
（五）以叔胺作催化剂 试剂：苄基三乙基氯化铵（TEBA），自制；四丁基溴化铵（TBAB）；十 六烷基三乙基溴化铵（CTMAB）；四甲基氯化铵；聚乙二醇- 1000（PEG - 1000）；辛可尼；盐酸麻黄碱；（ + ）- N - 苄基氯化辛可尼，自制 仪器：核磁共振仪，户外光谱仪，蒸馏装置
扁桃酸的合成实验报告
扁桃酸的合成实验报告
实验室名称：
扁桃酸的合成实验报告
实验目的：
通过实验合成出扁桃酸，学习并掌握酯化反应的原理和技术操作。
实验原理：
酯化反应是有机化学中的基本反应之一，常用于酸酐和醇类反应生成酯。
扁桃酸即是一种酯类化合物，其分子式为C9H10O2。
通过乙酸盐和苯甲醇的酯化反应，可以得到扁桃酸。
实验步骤：
1、称取苯甲醇2克、乙酸2克放入干燥烧杯中，加入1滴浓硫酸酸性催化剂。
2、在沸腾水浴中进行加热，并搅拌4小时。
3、反应结束后，将反应液在常压条件下蒸干，得到白色固体。
4、用乙醇洗涤，干燥后称取分析。
实验结果：
经过上述步骤，我们成功合成了扁桃酸。
经测定，所得产物为
白色固体，产率为85%。
实验总结：
通过这次合成扁桃酸实验，我们深入学习了酯化反应的原理和
技术操作，对有机化学合成反应有了更深入的认识。
该实验操作
简单，操作时间短，产率高，适合初学者进行实验操作。
实验记录：
日期：2020年11月11日
姓名：XXX
实验用品：
苯甲醇、乙酸、浓硫酸酸性催化剂、烧杯、三角瓶、称量器等。
注意事项：
1、实验操作时应注意安全，避免接触反应物。
2、实验操作过程中，应加强通风，保持空气清新。
3、实验后应尽早清洗反应器具，严谨防止混错已有氧化物。
4、实验操作前应认真熟悉实验步骤及操作原理。
扁桃酸及其类似物合成的相转移催化剂筛选
反应历程为:
NaOH
Ar CHO
CHCl3
CCl2
重排 Ar CH O
Cl Cl
OH ArCHCOCl
Cl
OH H+
A rCH COOH
1实验
1. 1 试剂 苯甲醛( AR) , 对氯苯甲醛( AR) , 对甲基苯甲醛
( AR) , 对 甲氧 苯甲 醛( AR) , 氯仿 ( AR) , 氢氧 化钠 ( AR) , 乙醚( AR) , 甲苯( AR) , 硫酸( AR) , 无水硫酸钠 ( AR) , 四丁基氯化铵( AR) , 四 丁基溴化铵( AR) , 氯 化苄基三 乙铵( 自制) , 辛 基酚聚氧乙烯醚, 聚乙二 醇。 1. 2 实验步骤
注: 产率和平均产率为粗产物的产率。
由表 1 实验数据可知使用 TBAC 或 TBAB 这两 种做相转移催化剂制备的扁桃酸的产率较高, 由此 我们选四丁基氯化铵作催化剂和同样的反应条件制 取扁桃酸的类似物。实验结果见表 2。
表 2 扁桃酸类似物的合成
芳香醛 相转移催化剂
产物
产率 熔点
%
!
对氯苯甲醛 四丁基氯化铵 对氯扁桃酸 对甲基苯甲醛 四丁基氯化铵 对甲基扁桃酸 对甲氧基苯甲醛 四丁基氯化铵 对甲氧基扁桃酸
[ 3] 成本诚, 于澍, 谢文林. 季铵盐 A - 1 的相转移催化性 能 [ J] . 中南工业大学报, 1998, 29 ( 4) , 401~ 404.
[ 4] 蔡霞, 阮明 一, 张 兰英, 等. dl - 扁 桃酸 的合成 [ J] . 山 东医药工业, 1997, 16( 6) : 9~ 10.
苄基 三 乙 铵 ( TEBA) 作 相 转 移 催 化 剂 制 取 扁 桃 酸[ 3,4] , 而未见用其它相转移催化剂的报道[ 5, 6] 。本 文主要研究不同的相转移催化剂对合成扁桃酸及其
苯乙醇酸(扁桃酸)的合成
苯乙醇酸（扁桃酸）的合成摘要：本实验使用5.2g 新鲜蒸馏的苯甲醛、8mL 氯仿作为原料，使用1.3g 氯化苄基三乙铵为相转移催化剂，在50%的NaOH 溶液中，发生卡宾反应生成（±）苯乙醇酸，得到略带淡黄色的白色片状晶体，产物重1.30g ，产率为17%。
关键词：（±）苯乙醇酸 相转移催化剂 卡宾反应一、 实验目的： 1. 了解并掌握二氯卡宾的生成2. 训练相转移催化反应3. 复习巩固控制反应温度、混合溶剂重结晶等基本操作二、 反应方程式：CHOCHCl 3TEBAC H CHCOOH OH卡宾或称碳烯是一类具有6个价电子的两价碳活性中间体，通式:CR 2，其中碳原子与两个原子或基团相连，另外还有一对没有参与成键的非键电子。
最简单的卡宾是亚甲基:CH 2，最常见的取代卡宾是二卤卡宾:CX 2。
由于碳周围只有六个电子，它是缺电子的，因此卡宾具有很强的亲电性，容易发生插入反应。
三、 相转移催化反应原理：相转移催化反应时20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成方法。
在有机合成中，均相反应通常容易进行，而水溶液的无机负离子和不溶于水的有机化合物之间的非均相反应，速率慢，产率低，甚至难以进行。
但如果用水溶解无机盐，用极性小的有机溶剂溶解有机物，并加入少量的（通常是0.05mol 以下）季铵盐或季磷盐，这反应很容易进行。
这些能促进反应并加快在两相之间转移负离子的化合物，称之为相转移催化剂。
常用的相转移催化剂有盐类、冠醚类和非环多醚类三种。
以季铵盐为代表的鎓盐如：C 6H 5CH 2N(CH 2CH 3)3Cl (CH 3CH 2CH 2CH 2)4NBr [CH 3(CH 2)6CH 2]3NH 2CH 3Cl 三乙基苄基氯化铵 四丁基溴化铵 三辛基甲基氯化铵（TEBA ） （TBAB ） （TOMA ）这些化合物具有同时在水相和有机相溶解的能力。
其中烃基是油溶性基团，碳原子数一般不少于13，以保证具有足够的有用性，带正电的氮是水溶性基团。
实验 扁桃酸的制备
Cl
OH-
C6H5 CH COCl
OH H+ C6H5 CH CO2H
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相转移催化法
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三、仪器和药品
仪器：
机械搅拌器，温度计，三口烧瓶，量筒，恒压滴液漏斗， 回流冷凝管，锥形瓶，烧杯，蒸馏头，圆底烧瓶，接引 管，直形冷凝管，吸滤瓶，布氏漏斗，水泵，表面皿， 分液漏斗，玻璃漏斗。
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扁桃酸概述
扁桃酸又名苦杏仁酸(mandelic acid)，是有机合成的中
间体和口服治疗尿道感染的药物。它含有一个不对称碳原 子，化学方法合成得到的是外消旋体。用旋光性的碱如麻 黄素可拆分为具有旋光性的组分。
扁桃酸传统上可用扁桃腈(C6H5(OH)CN)和α,α-二氯苯 乙酮(C6H5COCHCl2)的水解来制备，但合成路线长、操作不 便且欠安全。采用相转移(phase transfer, PT)催化反应，一 步即可得到产物，显示了PT催化的优点。
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一、实验目的
1、掌握相转移催化反应的基 本原理。 2、掌握机械搅拌操作技术。 3、掌握萃取和重结晶操作。
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合成路线
1、苯甲醛氰化法
方法1 的报道较多但由于苯甲醛衍生物很容易发生 安息香反应，存在产率低、产品纯度低、难以纯化等缺 点，而且使用了剧毒的氰化物，操作不方便，且对环境 有较大的污染，已逐渐被淘汰。
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二、实验原理
化学反应式
CH2Cl ClCH2CH2Cl
(CH3CH2)3N
CH2NH2[(CH2CH3)3] Cl
CHO + CHCl3
NaOH TEBA
H+
OH
扁桃酸的制备
注意事项
(1) 可用电磁搅拌代替电动搅拌，效果更好。相转 移催化剂是非均相反应，搅拌必须是有效和安 全的。这是实验成功的关键。 (2) 溶液呈浓稠状，腐蚀性极强，应小心操作。盛 碱的分液漏斗用后要立即洗干净，以防活塞受 腐蚀而粘结。 (3) 此时可取反应液用试纸测其pH值，应接近中 性，否则可适当延长反应时间。 (4) 单独用甲苯重结晶较好(每克约需1.5mL)。
2. 二氯卡宾反应合成扁桃酸
装有搅拌器(1)、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中， 在100 mL装有搅拌器 、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中， 装有搅拌器 加入6.8 mL苯甲醛、0.9 g TEBA和12 mL氯仿。开动搅拌，在水 苯甲醛、 氯仿。 加入 苯甲醛 和 氯仿 开动搅拌， 浴上加热，待温度上升至50～ ℃ 浴上加热，待温度上升至 ～60℃，自冷凝管上口慢慢滴加配制 的氢氧化钠溶液(2)（大约18ml）。 滴加过程中控制反应 的 50% 的氢氧化钠溶液 （ 大约 ） 温度在60～ ℃ 约需45 min到1h加完。加完后，保持此温度继 加完。 温度在 ～65℃，约需 到 加完 加完后， 续搅拌1h(3)。 续搅拌 。 将反应液用140 mL水稀释，每次用 水稀释， 乙醚萃取两次， 将反应液用 水稀释 每次用15mL乙醚萃取两次，合 乙醚萃取两次 并乙醚萃取液，倒入指定容器待回收乙醚。 并乙醚萃取液，倒入指定容器待回收乙醚。此时水层为亮黄色透 明状， 硫酸酸化至pH为 ～ 后 再每次用30mL乙醚萃取 明状，用50% 硫酸酸化至 为1～2后，再每次用 乙醚萃取 两次，合并酸化后的乙醚萃取液，用无水硫酸钠干燥。 两次，合并酸化后的乙醚萃取液，用无水硫酸钠干燥。在水浴上 蒸干乙醚，并用水泵减压抽净残留的乙醚(产物在醚中溶解度大 产物在醚中溶解度大) 蒸干乙醚 ，并用水泵减压抽净残留的乙醚 产物在醚中溶解度大 得粗产物6～ 。 ，得粗产物 ～7g。 将粗产物用甲苯进行重结晶，趁热过滤， 将粗产物用甲苯进行重结晶，趁热过滤，母液在室温下放置 使结晶慢慢析出。冷却后抽滤，并用少量石油醚(30～ ℃ 洗涤 使结晶慢慢析出 。 冷却后抽滤 ， 并用少量石油醚 ～ 60℃)洗涤 促使其快干。产品为白色结晶，产量4～ ，熔点118～ ℃ 促使其快干。产品为白色结晶，产量 ～5g，熔点 ～119℃。
扁桃酸的工业合成法
图1
工艺流程图
贵 州 化 工 12
Guizhou Chemical Industry
2007 年 2 月 第 32 卷第 1 期
层分析, 待反应完全或料液颜色变黄时 , 停止通氯气 ( 一般反应 需 5~ 6h) 。接着加 入碎冰搅 拌静置 分 层, 从釜底放去水层 , 有机层抽入计量槽内备用。 4. 2. 3 水解 在装有搅拌装置的搪瓷反应釜内, 放入计量好 的氢氧化钠 , 然后滴加氯化物, 控制在 1h 内滴完, 温 度不超过 650 。滴完后在 650 下搅拌 3h, 然后在 加入盐酸酸化, 并冷却。用醚萃取有机物, 静置后分 去水层, 萃取层放入脱色釜内。 4. 2. 4 脱色、 重结晶 、 过滤和干燥 在脱色釜内先进行常压蒸馏以回收乙醚, 然后 加入苯和活性炭进行升温脱色, 脱色后趁热放入过 滤池内, 滤液进干燥箱得成品扁桃酸, 含量大于等于 99% 。
( 收稿日期 2006- 12- 27)
5
结
论
作者简介
由于扁桃酸为手性分子 , 有 R/ S 两种构型。单 一构型的扁桃酸所合成的药物与外消旋的扁桃酸相 比, 不仅药效提高一倍, 更关键是副作用下降, 而且
何晓强 ( 1971- ) , 男 , 硕 士生 , 讲师 , 主 要从 事化 工方 面 的研究。
[ 1]
3
工艺路线的选择
扁桃酸的合成方法主要有三种 , 分别是以苯甲
醛、 苯乙酮和苯为原料来合成 , 以苯、 乙醛酸法合成 扁桃酸 , 三废量大 , 水污染严重, 而且成本高 , 不适宜 采用; 以苯甲醛为原来合成扁桃酸因工艺路线长, 投 资费用高, 而又使用剧毒物氰化钠 , 故不适宜采用 ; 以苯乙酮为原来合成扁桃酸 , 工艺流程短、 三废排放 量少, 生产易控制 , 投资省 , 收率较高 , 而被采用。
扁桃酸的合成探讨
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。
扁桃酸的制备实验报告
扁桃酸的制备实验报告
《扁桃酸的制备实验报告》
实验目的：通过化学实验制备扁桃酸，并观察其性质和特点。
实验原理：扁桃酸是一种有机酸，可以通过对苯二甲酸和甲醛的缩合反应来制备。
在此反应中，对苯二甲酸和甲醛在碱性条件下发生缩合反应，生成扁桃酸。
实验步骤：
1. 将对苯二甲酸和甲醛按照一定的摩尔比例加入到反应瓶中。
2. 在搅拌的同时，缓慢加入氢氧化钠溶液，使反应体系呈碱性。
3. 将反应瓶放入加热设备中，进行加热反应。
4. 反应结束后，用冷水冷却反应瓶，然后过滤得到产物。
5. 对产物进行干燥和结晶，得到纯净的扁桃酸。
实验结果：通过实验制备得到了扁桃酸，产物呈白色结晶状固体，具有特有的
气味。
经过检测和分析，确认产物为扁桃酸。
实验结论：通过本次实验，成功制备了扁桃酸，并观察到了其性质和特点。
扁
桃酸是一种有机酸，具有一定的酸性和挥发性。
本实验为我们提供了制备扁桃
酸的方法，并且对其性质进行了初步的了解，为今后的研究和应用提供了基础。
通过本次实验，我们对扁桃酸的制备方法和性质有了更深入的了解，也增加了
我们对化学实验的经验和知识。
希望通过今后的实验和研究，能够更深入地探
索扁桃酸的应用和价值。
扁桃酸的制备
扁桃酸的制备扁桃酸(苦杏仁酸)可作为治疗尿路感染的消炎药物以及某些有机合成的中间体，同时也是用于测定某些金属的试剂。
它含有一个手性碳原子C6H5C*H(OH)COOH，用化学方法合成得到的是d1体，用旋光的碱可析解为具有旋光的组分。
合成方法主要有：(i）α，α-二氯苯乙酮(C6H5COCHCl2)的碱性水解；(ii）扁桃腈[C6H5—CH(OH)CN]的水解。
这两种方法合成路线长、操作不便且不安全。
本实验采用PT催化反应，一步即可得到产物。
显示了PT催化的优点。
[反应式]反应机理一般认为：CCL2对苯甲醛先羰基加成，再经过重排及水解主要试剂苯甲醛10．1mL(0．1 mol)，氯仿16mL(0．2mol)，氢氧化钠，TEBA 0．005mol(自制)，乙醚，硫酸，甲苯，无水硫酸钠。
实验步骤在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管及滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入10．1mL。
苯甲醛、1．0g TEBA和16mL氯仿，在搅拌下慢慢加热反应液。
当温度达56℃以后，开始慢慢滴加由19g氢氧化钠溶于19mL水而形成的溶液，滴加过程中需维持温度在60～65℃或稍高，但不得超过70℃，滴加约需1h。
滴加完毕，在搅拌下继续反应1h，反应温度控制在65～70℃之间。
此时可取反应液用试纸测其pH，当反应液pH近中性时方可停止反应。
否则，要继续延长反应时间至反应液pH为中性。
将反应液用200mL水稀释，每次用20mL乙醚提取两次，合并醚层，待回收，以除去反应液中未反应完的氯仿。
水相用50％硫酸酸化至pH约为2～3后，每次用40mL乙醚分两次提取，合并提取液并用无水硫酸钠干燥，蒸出乙醚，并在减压下尽可能抽净乙醚（产物在乙醚中溶解度大），得粗产品约11．5g，产率76％。
以1．0g产物用1．5mL甲苯的比例进行重结晶，用折叠的扇形滤纸趁热过滤，母液置于室温，使结晶慢慢析出。
产品呈白色结晶，mp 118～119℃。
附：相转移催化剂三乙基苄基氯化铵(TEBA)的制备[反应式]C6H5CH2C1+(C2H5)3N→C6H5CH2N+(C2H5)3Cl-[主要试剂]氯化苄5．5mL(0．05mol)，三乙胺7mL(0．05mol)，1，2—二氯乙烷19mL。
扁桃酸的合成探讨
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。
微波辐射相转移催化合成扁桃酸工艺研究
微波辐射相转移催化合成扁桃酸工艺研究杨德红;杨本勇【摘要】研究了苯甲醛和卤仿在微波辐射条件下相转移催化合成扁桃酸的工艺,探讨了合成过程中催化剂种类、催化剂用量、反应物的摩尔配比、微波辐射功率、体系反应温度、微波辐射时间等对该合成反应的影响,并通过熔点和红外光谱对产物进行了表征.实验结果表明,在微波辐射功率为300 W,系统反应温度为60℃,反应时间为20 min,苯甲醛、氯仿和四丁基氯化铵(TBAC)的摩尔比为1∶1.76∶0.03时,扁桃酸的产率可达60.4％.【期刊名称】《中原工学院学报》【年(卷),期】2013(024)005【总页数】4页(P34-37)【关键词】扁桃酸;合成;微波辐射;相转移催化【作者】杨德红;杨本勇【作者单位】中原工学院,郑州450007;中原工学院,郑州450007【正文语种】中文【中图分类】TG142.1扁桃酸，即1－羟基苯乙酸，是手性分子，存在两种光学异构体，分子内含有一个手性碳.扁桃酸是重要的医药中间体和染料中间体［1］.用化学合成法制备手性扁桃酸的报道相对较少，较多的文献报道集中在扁桃酸外消旋产物的制备［2－3］，主要是苯甲醛氰化法、苯乙酮衍生法、相转移催化法（PTC法）等.PTC法是目前实验室常用的方法，与前面两种合成方法相比，具有产率高、反应条件温和、操作简单、后处理方便、催化剂可以循环使用等优点，具有工业化应用前景.但该方法也存在反应不易控制、副反应多、溶剂量大、反应时间长等不足.微波或超声波与相转移催化剂结合有助于克服单纯相转移催化法的缺点，尤其在缩短反应时间方面最明显，而微波或超声波辅助的相转移催化合成法合成扁桃酸鲜有报道［4－5］.近年来，人们研究了几乎所有类型的微波辅助的有机化学反应［6］，结果表明微波辐射合成技术具有反应速度快、选择性高、无滞后效应等优点，不仅能大大缩短反应时间，提高反应收率，减少溶剂用量甚至可进行无溶剂反应，同时还能简化后处理过程，减少“三废”，保护环境.本文就微波辐射条件下苯甲醛和卤仿相转移催化合成扁桃酸的工艺进行研究，讨论了反应条件对扁桃酸产率的影响.1 实验1.1 主要原料和试剂苯甲醛、氯仿、氢氧化钠、三乙基苄基氯化铵（TEBA）、四丁基氯化铵（TBAC）、四甲基氯化铵、β－环糊精、乙酸乙酯、乙醇、甲苯、石油醚、无水硫酸纳、浓盐酸等.所有试剂均为化学纯或者分析纯.1.2 主要仪器MAS－Ⅱ微波化学反应仪；Vector22红外吸收光谱仪；WRS－1A数字熔点仪；ZF－1三用紫外分析仪.1.3 扁桃酸合成步骤向三口烧瓶中加入0.049 0mol苯甲醛、0.086 3mol氯仿、0.001 5mol催化剂，将三口瓶置于特定功率的微波辐射下，待体系升温至设定温度，滴加50%氢氧化钠溶液12.5mL，并搅拌一段时间.将三口瓶从微波反应仪中取出，向反应混合物中加入适量的水，使固体完全溶解，并将其倒入分液漏斗中除去下层有机相.上层水相用20mL乙酸乙酯分2次洗涤，再用浓盐酸酸化至pH值约为1～2.最后用30mL乙酸乙酯分2次提取，合并酯层，减压蒸馏，得到浅黄色固体，用1∶10的乙醇和甲苯溶液重结晶，烘干，得到白色粉末状固体，称重，并对产品进行熔点测试和红外IR表征.2 结果与讨论2.1 不同催化剂对扁桃酸产率的影响首先做空白实验，即不添加任何催化剂，设定反应条件：微波功率300W，反应时间20min，反应温度60℃，扁桃酸的产率只有3.5%左右.相同的反应条件下，分别使用三乙基苄基氯化铵（TEBA）、四丁基氯化铵（TBAC）、四甲基氯化铵和β－环糊精作为催化剂，添加苯甲醛、氯仿和催化剂的摩尔比为1∶1.76∶0.03，通过苯甲醛和氯仿在微波辅助下反应，得到不同催化剂下扁桃酸的产率，如表1所示.使用TBAC作为催化剂，扁桃酸的产率最高，达到60.4%，β－环糊精的催化效果最差，和空白实验结果接近.所以，在以下的实验中选取TBAC为催化剂.表1 不同催化剂对扁桃酸产率的影响催化剂 TEBA TBAC 四甲基氯化铵β－环糊精无产率／%35.8 60.4 17.6 4.1 3.52.2 催化剂用量对扁桃酸产率的影响催化剂选用TBAC，催化剂和苯甲醛的摩尔比分别为0.01、0.03和0.05，其他条件不变（微波功率300W，反应时间20min，反应温度60℃），扁桃酸的产率如表2所示.当催化剂用量增加时，产物的产率最初是增加的；当催化剂用量继续增加，扁桃酸的产率反而下降.这可能是由于催化剂用量过多，增加了反应后处理的难度，产物损失较多的缘故.所以，在该反应中，催化剂用量以TBAC与苯甲醛的摩尔比为0.03时效果最佳.表2 催化剂用量对扁桃酸产率的影响注：苯甲醛、氯仿和催化剂的摩尔比为1∶1.76∶X.催化剂用量X 21.3 60.4 40.3 0.01 0.03 0.05产率／%2.3 反应物摩尔配比对扁桃酸产率的影响表3所示是氯仿和苯甲醛的摩尔比分别为1.25、1.76和2.24、其他条件不变（微波功率300W，反应时间20min，反应温度60℃）时获得的扁桃酸的产率.实验结果表明：随着氯仿量的增加，扁桃酸的产率先增高后显著降低.这可能是因为氯仿的量增大后，在碱性条件下副反应增多，或者有利于副反应的进行，使扁桃酸在后处理中损失增大.此外，控制氯仿的用量，可节约成本，也有利于减少环境污染.所以，氯仿和苯甲醛的摩尔比以1.76较为适宜.表3 氯仿和苯甲醛的摩尔比对扁桃酸产率的影响注：苯甲醛、氯仿和催化剂的摩尔比为1∶Y∶0.03.氯仿和苯甲醛的摩尔比Y 23.2 60.4 15.7 1.25 1.76 2.24产率／%2.4 微波功率对反应的影响微波功率直接影响反应体系的温度，进而影响到扁桃酸的产率.在苯甲醛、氯仿和催化剂的摩尔比为1∶1.76∶0.03，反应时间为20min，反应温度为60℃的条件下，不同的微波功率对扁桃酸产率的影响如表4所示.随着微波辐射功率的增加，扁桃酸的产率逐渐提高，但当微波辐射功率从300W增加到400W时，产物的产率降低.这可能是因为微波辐射功率太高，易导致局部过热，从而加剧氧化等副反应，也使氯仿容易挥发而损失.因此，微波辐射功率以300W为宜.表4 微波功率对扁桃酸产率的影响微波功率／W 100 200 300 400产率／% 37.5 43.7 60.4 39.02.5 系统反应温度对扁桃酸产率的影响在微波功率一定的情况下，改变反应体系或者系统的预设反应温度，同样会影响到扁桃酸的产率.在苯甲醛、氯仿和催化剂的摩尔比为1∶1.76∶0.03，微波功率为300W，反应时间为20min，以反应温度为单一变量的情况下，实验结果如表5所示.系统反应温度即微波预设温度为60℃时，产率最高，而且反应温度升高或降低10℃都会明显降低产率.因此，反应最适合温度为60℃.表5 反应温度对扁桃酸产率的影响反应温度／℃ 50 60 70产率／%23.54 60.44 19.832.6 微波辐射时间对扁桃酸产率的影响在苯甲醛、氯仿和催化剂的摩尔比为1∶1.76∶0.03，微波功率为300W，反应温度为60℃的条件下，微波辐射时间对产物产率有较大的影响，如表6所示.时间太短，反应不充分；时间太长，反应混合物容易碳化变黑.在相同的反应条件下，微波辐射10～25min，用薄层分析，即用TLC跟踪苯甲醛是否消耗完毕来判断反应是否还需要延长时间.结果表明，当反应进行到20min时苯甲醛消失，说明原料苯甲醛已经转化完全.所以，反应最佳时间应控制在20min左右，反应时间过长或过短都不利于扁桃酸的合成.表6 微波辐射反应时间对扁桃酸产率的影响辐射时间／min 10 15 20 25苯甲醛有有无无2.7 实验重现性研究图1 扁桃酸的红外光谱图通过以上实验，可以得出微波相转移催化合成扁桃酸的最佳合成反应条件：微波辐射功率为300W，系统反应温度为60℃，反应时间20min，苯甲醛、氯仿和TBAC的摩尔比为1∶1.76∶0.03.在此条件下，扁桃酸的产率最高，可达60.4%.在最佳反应条件下对该反应进行了4次重现性实验，证明实验的重现性尚可，结果如表7所示.表7 重现性实验结果1 2 3 4产率／序号% 59.1 60.2 60.4 59.72.8 产物表征经测试，产物的熔点为120～121℃，和文献［7］获得的熔点值118～120℃非常接近.红外光谱图显示产物为扁桃酸，如图1所示.数据（cm－1）如下：3 400（醇羟基的伸缩振动），3 000～2 630（羧基中羟基伸缩振动），2 965（侧链上C－H伸缩振动），1 714（羰基伸缩振动），1 298（C－O伸缩振动），1 063（羟基的面外弯曲振动），731和695处强吸收为苯环单取代时特征峰.3 结语通过微波辐射相转移催化合成扁桃酸，将微波辐射的反应速度快、合成效率高等优点和相转移催化法（PTC法）所具有的反应条件温和、操作简单、后处理方便、催化剂可以循环使用等优点结合在一起，克服了相转移催化法（PTC法）反应不易控制、反应时间长等缺点.确定了微波辐射相转移催化合成扁桃酸的最佳工艺条件：微波辐射功率为300W，系统反应温度为60℃，反应时间为20min，苯甲醛、氯仿和TBAC的摩尔比为1∶1.76∶0.03.在此条件下，扁桃酸的产率可达60.4%. 参考文献：［1］邵恒，甘永平，张文魁，等.扁桃酸的拆分和手性扁桃酸的合成研究进展［J］.化学试剂，2007，29（3）：143－146.［2］陈红飙，林原斌，刘展鹏.D／L扁桃酸的合成研究［J］.合成化学，2002，10（2）：186－188.［3］彭彩云，李云耀.扁桃酸合成中的相转移催化剂［J］.中南药学，2005，3（3）：168－170.［4］刘志雄.超声波与相转移催化合成扁桃酸［J］.精细化工中间体，2007，37（6）：33－35.［5］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.［6］王静，姜凤超.微波有机合成反应的新进展［J］.有机化学，200，22（3）：212－219.［7］吴珊珊，魏运洋，周凤儿，等.相转移催化法合成扁桃酸［J］.江苏化工，2004，32（1）：31－33.。
扁桃酸的合成和拆分
化学实验教学中心
实验四十二
扁桃酸的合成和拆分
实验目的
1、掌握相转移催化剂TEBA
的制备；
2、学习相转移催化法用于卡
宾反应制备苦杏仁酸。
扁桃酸概述
扁桃酸又名苦杏仁酸(mandelic acid)，是有机合成的中
间体和口服治疗尿道感染的药物。它含有一个不对称碳原 子，化学方法合成得到的是外消旋体。用旋光性的碱如麻 黄素可拆分为具有旋光性的组分。 扁桃酸传统上可用扁桃腈 (C6H5(OH)CN) 和 α,α- 二氯苯
注意事项
(1) 可用电磁搅拌代替电动搅拌，效果更好。相转 移催化剂是非均相反应，搅拌必须是有效和安 全的。这是实验成功的关键。 (2) 溶液呈浓稠状，腐蚀性极强，应小心操作。盛 碱的分液漏斗用后要立即洗干净，以防活塞受 腐蚀而粘结。 (3) 此时可取反应液用试纸测其 pH 值，应接近中 性，否则可适当延长反应时间。 (4) 单独用甲苯重结晶较好(每克约需1.5mL)。
在100mL圆底烧瓶中，加入 11.5mL氯苄， 40mL 1,2-二氯乙烷和15.3mL三乙胺，水浴加 热回流 3 ～ 4h 。冷却后，抽滤，用少许溶剂洗 涤，白色结晶烘干后称重，计算产率。
注意：TEBA熔点310℃，易吸潮，保存在干燥器备用。
2. 二氯卡宾反应合成扁桃酸
在100 mL装有搅拌器(1)、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中， 加入6.8 mL苯甲醛、0.9 g TEBA和12 mL氯仿。开动搅拌，在水 浴上加热，待温度上升至50～60℃，自冷凝管上口慢慢滴加配制 的 50% 的氢氧化钠溶液 (2)（大约18ml）。滴加过程中控制反应 温度在60～65℃，约需45 min到1h加完。加完后，保持此温度继 续搅拌1h(3)。 将反应液用140 mL水稀释，每次用15mL乙醚萃取两次，合 并乙醚萃取液，倒入指定容器待回收乙醚。此时水层为亮黄色透 明状，用50% 硫酸酸化至pH为1～2后，再每次用30mL乙醚萃取 两次，合并酸化后的乙醚萃取液，用无水硫酸钠干燥。在水浴上 蒸干乙醚，并用水泵减压抽净残留的乙醚 (产物在醚中溶解度大 ) ，得粗产物6～7g。 将粗产物用甲苯进行重结晶，趁热过滤，母液在室温下放置 使结晶慢慢析出。冷却后抽滤，并用少量石油醚 (30 ～ 60℃) 洗涤 促使其快干。产品为白色结晶，产量4～5g，熔点118～119℃。
实验21 扁桃酸的制备
二、实验原理
化学反应式
CH2Cl ClCH2CH2Cl
(CH3CH2)3N
CH2NH2[(CH2CH3)3] Cl
CHO + CHCl3
NaOH TEBA
H+
OH
C6H5 CH CO2H
*
反应机理一般认为是，反应中产生的二氯卡宾对 苯甲醛的羰基加成，再经重排及水解：
Cl Cl C6H5CH O :CCl2 C6H5 CH O 重排
实验二十一
扁桃酸的制备
在有机合成中遇到非均相反应，这类反应的 通常速率很慢，收率低。
20世纪70年代初，相转移催化技术得到发展 ，并广泛应用于医药、农药、香料、造纸和制 革等行业，带来令人瞩目的经济效益和社会效 益。
在两相反应体系中，将一相中的反应物转 移至另一相进行反应以提高反应速率的物质称 为相转移催化剂，而其反应称为相转移催化反 应。
20世纪70年代初相转移催化技术得到发展并广泛应用于医药农药香料造纸和制革等行业带来令人瞩目的经济效益和社会效在两相反应体系中将一相中的反应物转移至另一相进行反应以提高反应速率的物质称为相转移催化剂而其反应称为相转移催化反扁桃酸概述扁桃酸又名苦杏仁酸mandelicacid是有机合成的中间体和口服治疗尿道感染的药物
将反应液用100 mL水稀释，每次用30mL乙醚萃取两次，合 并乙醚萃取液，倒入指定容器待回收乙醚。此时水层为亮黄色透 明状，用50% 硫酸酸化至pH为2～3后，再每次用40mL乙醚萃取 两次，合并酸化后的乙醚萃取液，用无水硫酸钠干燥。
在水浴上蒸干乙醚，并用水泵减压抽净残留的乙醚(产物在醚 中溶解度大)，得粗产物6～7g。
(2) 溶液呈浓稠状，腐蚀性极强，应小心操作。盛 碱的分液漏斗用后要立即洗干净，以防活塞受 腐蚀而粘结。
实验21-扁桃酸的制备PPT课件
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一、实验目的
1、掌握相转移催化反应的基 本原理。 2、掌握机械搅拌操作技术。 3、掌握萃取和重结晶操作。
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合成路线
1、苯甲醛氰化法
方法1 的报道较多但由于苯甲醛衍生物很容易发生 安息香反应，存在产率低、产品纯度低、难以纯化等缺 点，而且使用了剧毒的氰化物，操作不方便，且对环境 有较大的污染，已逐渐被淘汰。
得到单一对映异构体的扁桃酸。目前，大多数的手性扁桃
酸是通过生物合成法得到的，而且，通常只能得到R 构型
的扁桃酸。用化学合成法制备手性扁桃酸的报道相对很少。
较多的报道集中在扁桃酸的外消旋体产物的制备，而在这
些报道中常用到的相转移催化剂为非手性的季胺盐。反应
过程，即在非手性季胺盐等相转移催化剂存在下，由氯仿
与氢氧化钠作用，生成三氯甲基碳负离子，被相转移催化
剂转移到有机相中，在有机相中产生活泼中间体二氯卡宾，
二氯卡宾对苯甲醛的羰基进行加成，加成产物经过重排，
水解得到扁桃酸。
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二、实验原理
化学反应式
CH2Cl ClCH2CH2Cl
(CH3CH2)3N
CH2NH2[(CH2CH3)3] Cl
CHO + CHCl3
(2) 溶液呈浓稠状，腐蚀性极强，应小心操作。盛 碱的分液漏斗用后要立即洗干净，以防活塞受 腐蚀而粘结。
(3) 此时可取反应液用试纸测其pH值，应接近中 性，否则可适当延长反应时间。
(4) 单独用甲苯重结晶较好(每克约需1.5mL)。
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实验二十一
扁桃酸的制备
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在有机合成中遇到非均相反应，这类反应的
通常速率很慢，收率低。
实验21-扁桃酸的制备PPT课件
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四、实验步骤
在100 mL装有搅拌器(1)、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中，
加入5 mL苯甲醛、0.5g TMBAC和8 mL氯仿。开动搅拌，在水浴 上加热，待温度上升至55～56℃，自冷凝管上口慢慢滴加配制的
50% 的氢氧化钠溶液(2)（大约18ml）。滴加过程中控制反应温 度在60～65℃，约需45 min到1h加完。加完后，保持此温度继续
20世纪70年代初相转移催化技术得到发展并广泛应用亍医药农药香料造纸和制革等行业带来令人瞩目的经济效益和社会效在两相反应体系中将一相中的反应物转移至另一相进行反应以提高反应速率的物质称为相转移催化剂而其反应称为相转移催化反扁桃酸概述扁桃酸又名苦杏仁酸mandelicacid是有机合成的中间体和口服治疗尿道感染的药物
实验二十一
扁桃酸的制备
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在有机合成中遇到非均相反应，这类反应的
通常速率很慢，收率低。
20世纪70年代初，相转移催化技术得到发展
，并广泛应用于医药、农药、香料、造纸和制
革等行业，带来令人瞩目的经济效益和社会效
益。
在两相反应体系中，将一相中的反应物转
移至另一相进行反应以提高反应速率的物质称
为相转移催化剂，而其反应称为相转移催化反
与氢氧化钠作用，生成三氯甲基碳负离子，被相转移催化
剂转移到有机相中，在有机相中产生活泼中间体二氯卡宾，
二氯卡宾对苯甲醛的羰基进行加成，加成产物经过重排，
水解得到扁桃酸。
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二、实验原理
化学反应式
CH2Cl ClCH2CH2Cl
(CH3CH2)3N
CH2NH2[(CH2CH3)3] Cl
CHO + CHCl3
扁桃酸的制备
扁桃酸的制备【实验目的】1. 通过扁桃酸的合成进一步了解相转移催化反应。
2. 进一步认识卡宾的形成和反应。
【实验原理】扁桃酸有名苦杏仁酸，是有机合成的中间体，也是口服治疗尿路感染的药物。
他含有一个手性碳原子，化学方法合成得到的是外消旋体。
用旋光性的碱如麻黄素可拆分为具有旋光性的组分。
扁桃酸传统上可用扁桃腈[C6H5CH(OH)CN]和α，α-二氯苯乙酮(C6H5COCHCl2)的水解来制备，但反应合成路线长、操作不便且欠安全。
本实验采用相转移催化反应，一步可得到产物，显示了PTC反应的优点。
反应式如下：+C6H5CH O CHCl3NaOHC6H5CHCO2HOH*H+反应机理一般认为是反应中产生的二氯卡宾与苯甲醛的羰基加成，再经重排及水解生成扁桃酸：C6H5CH O C6H5HC OCl ClC6H5CHCOClClC6H5CHCO2HOH2OH-+【药品】苯甲醛(新蒸)、氯仿、TEDA、氢氧化钠、乙醚、硫酸、甲苯、无水硫酸钠、无水乙醇。
【实验装置图】【实验步骤】在50 mL装有搅拌器[1]、回流冷凝管和温度计的三颈烧瓶中，加入 3.0 mL(3.15g，0.03 mol)苯甲醛、0.3 gTEBA和6 ml氯仿。
开动搅拌，早水浴加热，带温度上升至50~60℃，字冷凝管上口慢慢滴加由5.7 g氢氧化钠和5.7 mL水配置的50%的氢氧化钠溶液[2]。
滴加过程中控制反应温度在60~65℃，约需45 min 加完。
加完后，保持此温度继续搅拌1 h[3]。
将反应液用50 mL 水稀释，用20 mL 乙醚分2次萃取，合并萃取液，倒入指定容器待回收乙醚。
此时水层为亮黄色透明状，用50%硫酸算话至PH为2~3后，再每次用10 mL乙醚萃取2次，合并酸化后的醚萃取液，用等体积的水洗涤1次，醚层用无水硫酸钠干燥。
在水浴上蒸去乙醚，并用水泵减压抽滤净残留的乙醚[4],得粗产物约2 g。
将粗产物用甲苯-无水乙醇[5](8:1体积比)进行重结晶，趁热过滤，母液在室温下放置是结晶慢慢析出。
扁桃酸的制备
扁桃酸的制备扁桃酸的制备（《药物合成反应实验》考核）【目的】1. 学会利用卡宾中间体进行有机合成；2. 学会使用相转移催化剂催化反应的方法。
【反应式】【试剂】苯甲醛6.8 mL (7.1g ，0.067 mol)；氯仿12 mL (18g ，0.15 mol)；氢氧化钠13g （0.325 mol ）；TEBA1.0 g ；乙醚；50%硫酸；无水硫酸钠；甲苯-无水乙醇（8:1）。
【操作】在集热式磁力搅拌器[1]上，安装具有搅拌子、温度计、滴液漏斗和球形冷凝管的250 mL 三颈瓶。
在三颈瓶中加入6.8 mL 苯甲醛、1.0 g TEBA 和12 mL 氯仿，在搅拌下用水浴慢慢加热反应液。
当温度达50-60℃时，开始慢慢滴加氢氧化钠溶液[2]，滴加过程中需控制反应液温度在55～65℃之间，整个滴加过程需45-60分。
滴加完毕后，保持此温度继续搅拌1h [3] 。
将反应液用140 mL 水稀释，每次用15 mL 乙醚萃取两次[4]，合并乙醚萃取液，倒入指定容器回收。
此时水层为亮黄色透明状，用50%硫酸酸化至pH 1-2后，再每次用30 mL 乙醚萃取两次，合并酸化后的乙醚萃取液于干燥的250mL 锥形瓶中，用无水硫酸钠干燥，放置12小时以上。
以干燥并称重的100mL 茄形瓶为蒸馏瓶，将干燥后的乙醚萃取液加入其中，于水浴中常压蒸馏乙醚，此刻蒸出的乙醚倒入指定容器回收。
最后用循环水式真空泵减压蒸尽残留的乙醚[5]，得粗产物，称重，计算产量和产率。
粗产物约为6-7g 。
将粗产物用甲苯-无水乙醇（8:1）进行重结晶（每克粗产物约需3mL ），趁热用折叠的扇形滤纸过滤，母液在室温下放置使结晶慢慢析出，冷却后抽滤，即得精产物，称重，计算产量、回收率和总产率。
产品为白色结晶，产量约为4-5g ，熔点为 118-119℃。
【注释】1. 相转移反应是非均相反应，搅拌必须是有效而安全。
2. 配制方法：用烧杯称取13 g 氢氧化钠，然后量取13 mL 水加入其中，搅拌至全溶。
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注意：TEBA熔点310℃，易吸潮，保存在干燥器备用。
2. 二氯卡宾反应合成扁桃酸
在100 mL装有搅拌器(1)、回流冷凝管和温度计的三颈瓶中， 加入6.8 mL苯甲醛、0.9 g TEBA和12 mL氯仿。开动搅拌，在水 浴上加热，待温度上升至50～60℃，自冷凝管上口慢慢滴加配制 的 50% 的氢氧化钠溶液 (2)（大约18ml）。滴加过程中控制反应 温度在60～65℃，约需45 min到1h加完。加完后，保持此温度继 续搅拌1h(3)。 将反应液用140 mL水稀释，每次用15mL乙醚萃取两次，合 并乙醚萃取液，倒入指定容器待回收乙醚。此时水层为亮黄色透 明状，用50% 硫酸酸化至pH为1～2后，再每次用30mL乙醚萃取 两次，合并酸化后的乙醚萃取液，用无水硫酸钠干燥。在水浴上 蒸干乙醚，并用水泵减压抽净残留的乙醚 (产物在醚中溶解度大 ) ，得粗产物6～7g。 将粗产物用甲苯进行重结晶，趁热过滤，母液在室温下放置 使结晶慢慢析出。冷却后抽滤，并用少量石油醚 (30 ～ 60℃) 洗涤 促使其快干。产品为白色结晶，产量4～5g，熔点118～119℃。
化学实验教学中心
实验15
扁桃酸的合Байду номын сангаас和拆分
实验目的
1、掌握相转移催化剂TEBA
的制备；
2、学习相转移催化法用于卡
宾反应制备苦杏仁酸。
扁桃酸概述
扁桃酸又名苦杏仁酸(mandelic acid)，是有机合成的中
间体和口服治疗尿道感染的药物。它含有一个不对称碳原 子，化学方法合成得到的是外消旋体。用旋光性的碱如麻 黄素可拆分为具有旋光性的组分。 扁桃酸传统上可用扁桃腈 (C6H5(OH)CN) 和 α,α- 二氯苯
注意事项
(1) 可用电磁搅拌代替电动搅拌，效果更好。相转 移催化剂是非均相反应，搅拌必须是有效和安 全的。这是实验成功的关键。 (2) 溶液呈浓稠状，腐蚀性极强，应小心操作。盛 碱的分液漏斗用后要立即洗干净，以防活塞受 腐蚀而粘结。 (3) 此时可取反应液用试纸测其 pH 值，应接近中 性，否则可适当延长反应时间。 (4) 单独用甲苯重结晶较好(每克约需1.5mL)。
CHO +
CHCl3
NaOH TEBA
H+
C6 H5
OH CH CO2 H *
反应机理一般认为是，反应中产生的二氯卡宾对 苯甲醛的羰基加成，再经重排及水解：
Cl C 6H 5CH O :CCl2 Cl
重排
C6H 5 CH O
C 6H 5
Cl OHCH COCl
H
+
C6H5
OH CH CO 2H
实验步骤 1. 相转移催化剂TEBA的制备
乙酮(C6H5COCHCl2)的水解来制备，但合成路线长、操作不
便且欠安全。采用相转移(phase transfer, PT)催化反应，一 步即可得到产物，显示了PT催化的优点。
实验原理
化学反应式
CH 2Cl ClCH2CH2Cl (CH3CH 2) 3N CH 2NH2[(CH2CH 3)3] Cl