对羟基苯乙酸的合成(1)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
将苯酚(88.27g,0.937mol)加到1L的四口圆底烧瓶中,开启机械搅拌,然后再加入质量分数为8% NaOH 溶 液400mL(0.871mol)并升温至50℃.在1h内,同时将体积分数50%乙醛酸水溶液70mL(93.223g,0.632mol)和 质量分数为8% NaOH 溶液340mL(0.739mol)分别滴加到上述溶液中.在此温度下继续反应9h.反应完毕,冷却 至室温,加入76mL浓盐酸,调节pH= 5~6.用甲苯4×200mL将未反应的苯酚萃取出来.水 相 约1 000 mL,控 制 温度低于50 ℃进行减压蒸馏,除去500~650mL 水,浓缩液冷至室温后用布氏漏斗抽滤,并用25mL饱和 食 盐 水 洗 涤 ,干 燥 ,得 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 一 水 合 物 111.27g,产 率 为 85% (文 献 值 80% [11]). 1.2.2 对 羟 基 苯 乙 酸 的 合 成
关 键 词 :乙 醛 酸 ;对 羟 基 扁 桃 酸 ;对 羟 基 苯 乙 酸 中 图 分 类 号 :O625.5 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1000-1565(2012)03-0265-04
Synthesis of 4-hydroxyphenyl acetic acid
还 原 温 度 对 反 应 也 有 较 大 的 影 响 ,由 表 2 可 以 看 出 ,随 着 反 应 温 度 的 升 高 ,反 应 产 率 会 相 对 提 高 .反 应 温 度为100 ℃时,对羟基苯乙酸收率可达86%.温度 若 再 进 一 步 提 高,反 应 收 率 和 产 物 品 质 反 而 都 有 所 降 低. 这可能与对羟基苯乙酸在较高温度容易发生脱羧反应有关.
利用亚硫酸氢钠在常压下还原对羟基 扁 桃 酸,收 率 只 有 48%.而 对 羟 基 苯 乙 酸 在 较 高 温 度 下 的 稳 定 性 较 差 ,因 此 可 在 压 力 反 应 釜 中 使 反 应 在 相 对 较 低 温 度 下 以 较 快 的 反 应 速 度 进 行 .反 应 釜 内 的 压 力 可 以 通 过 多 种途径进行调控,例如:反应溶剂即水的用量、反应温度或 外加 惰性气 体.通过 实验 研 究 了 在 压 力 反 应 釜 中, 对 羟 基 扁 桃 酸 还 原 为 对 羟 基 苯 乙 酸 时 原 料 配 比 、反 应 温 度 、反 应 时 间 及 后 处 理 方 式 对 反 应 的 影 响 .
对 羟 基 苯 乙 酸 比 较 成 熟 的 工 业 化 合 成 路 线 主 要 包 括 :苯 酚 与 乙 醛 酸 在 碱 性 条 件 下 反 应 ,得 到 对 羟 基 扁 桃 酸,再经催化加氢还原[4];三氯乙醛与 苯 酚 进 行 电 化 学 反 应 得 到 对 羟 基-β,β-二 氯 苯 乙 烯,再 将 其 水 解[5];对 氨基苯乙酸经重氮化、水解反应[6];以对羟基氯苄或对 氨 基 氯 苄 为 原 料,经 腈 化、水 解 制 备;以 苯 乙 腈 或 [7] 对 氯苯乙腈 为 [8] 原料,通过硝化、还原、重氮化、水解制得;此外还有硝基甲苯与草酸乙酯缩合法[9],对羟基 苯 甲 醛与四氯化碳合成法[10]等.其中,以乙醛酸和 苯 酚 为 起 始 原 料 来 合 成 对 羟 基 扁 桃 酸 的 路 线 由 于 工 艺 比 较 成 熟,应用比较广泛.但其中间体对羟基扁桃酸经还 原 或 催 化 还 原 得 到 对 羟 基 苯 乙 酸,要 用 到 氢 碘 酸、氯 化 亚 锡或 Pd,Pt,原料昂贵,条件苛刻,环境污染严重 . [6]
2012 年 第 32 卷 第 3 期
河北大学学报(自然科学版)
Journal of Hebei University (Natural Science Edition)
2012 Vol.32 No.3
对羟基苯乙酸的合成
李胜辉,夏菁,张立龙,王尧轩
(河北大学 化学与环境科学学院,河北 保定 071002)
本文在上述文献基础上,以乙醛酸和苯酚 为 起 始 原 料,在 NaOH 溶 液 中 经 缩 合 反 应 得 到 对 羟 基 扁 桃 酸 钠,进一步通过亚硫酸氢钠还原,以较高的收率得 到 对 羟 基 苯 乙 酸,该 法 原 料 来 源 广 泛,工 艺 简 单,成 本 低,
产 品 质 量 好 并 且 绿 色 环 保 ,具 有 良 好 的 工 业 前 景 (Scheme 1).
Scheme 1
1 实验部分
1.1 仪 器 与 试 剂 双目体视显微熔点仪(XT-4,北京 泰 克 仪 器 有 限 公 司);真 空 干 燥 箱(DZX-6020B,上 海 福 玛 实 验 设 备 有
限 公 司 );自 制 压 力 反 应 釜 ;苯 酚 、亚 硫 酸 氢 钠 、氢 氧 化 钠 均 为 分 析 纯 ,体 积 分 数 为 50% 乙 醛 酸 水 溶 液 . 1.2 实 验 步 骤 1.2.1 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 合 成
LI Sheng-hui,XIA Jing,ZHANG Li-long,WANG Yao-xuan (College of Chemistry and Environmental Science,Hebei University ,Baoding 071002,China)
Abstract:The target compound was obtained by condensation and reduction from phenol,50% glyoxy- lic acid,and sodium bisulfite.The mass fraction and purity of 4-hydroxyphenyl acetic acid,determined by HPLC,were 97.5% and 99.65% respectively.The yield of sodium-4-hydroxyphenyl acetic acid reached 85% when the molar ratio of glyoxylic acid,phenol and sodium hydroxide was 1∶1.5∶2.5.The reductive reaction was performed at 100 ℃,under the pressure of 0.10-0.15 MPa,at 1∶1.1 molar ratios of sodium-4- hydroxymandalate monohydrate to sodium bisulfite.This method has a better industrial prospects by its extensive raw material,simple process,lower cost,better product quality and environmental protection.
实 验 表 明 ,还 原 剂 亚 硫 酸 氢 钠 与 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 比 例 对 反 应 收 率 及 产 品 品 质 均 有 一 定 的 影 响 .由 表1 可 以 看 出 ,在 固 定 催 化 剂 和 水 的 用 量 前 提 下 ,对 羟 基 苯 乙 酸 的 收 率 在 相 同 反 应 时 间 内 随 亚 硫 酸 氢 钠 的 增 加 而 提高.当对羟基扁桃酸钠与亚硫酸氢钠物质的 量 比 为 1∶1.1 时 收 率 最 高 85%,若 继 续 增 加 还 原 剂 用 量,收 率 无 明 显 变 化 ,若 继 续 增 加 ,不 仅 收 率 降 低 ,产 品 颜 色 也 变 黄 .
将对羟基扁桃酸钠(28.428g,0.135mol)和亚硫酸氢钠(15.606g,0.150 mol)及催 化 剂 依 次 加 入 含 有 125mL 水的自制压力反应釜中.密封好反应釜后在油浴锅中加热到100 ℃,总压0.10~0.15 MPa,恒温反 应7h.然后降温到70 ℃,打开反应釜,加入9mL 浓盐酸调节pH 到1~2,保持在70 ℃下搅拌30min.减压 蒸馏,蒸出约60mL 水.冷却后用布氏漏斗吸 滤.干 燥 后 得 到 白 色 滤 饼.用 去 离 子 水 进 一 步 重 结 晶 得 白 色 晶 体颗粒.采 用 高 效 液 相 色 谱 测 定 纯 度 为 99.3%,质 量 分 数 为 97.5%,对 羟 基 苯 乙 酸 收 率 为 86% (文 献 值 81%[12]).
收 稿 日 期 :2012-01-10 基金项目:河北省自然科学基金-石药集团医药联合研究 基 金 资 助 项 目(B2011201174);河 北 大 学 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目
(2010002) 第 一 作 者 :李 胜 辉 (1972-),男 ,河 北 元 氏 人 ,河 北 大 学 教 授 ,主 要 从 事 有 机 合 成 、超 分 子 化 学 方 向 的 研 究 .
百度文库3期
李 胜 辉 等 :对 羟 基 苯 乙 酸 的 合 成
· 267 ·
完全反应.鉴于乙醛酸的价格较高,最终采用苯酚过 量的合 成方法,研究 表 明乙 醛酸,苯酚,NaOH 的 物 质 的 量 比 为 1∶1.5∶2.5 时 ,以 85% 的 收 率 得 到 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 水 合 物 . 2.2 对 羟 基 苯 乙 酸 收 率 的 影 响 因 素
2 结果与讨论
2.1 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 收 率 的 影 响 因 素 实 验 证 明 ,反 应 温 度 、搅 拌 速 度 、原 料 滴 加 速 度 都 可 影 响 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 收 率 .乙 醛 酸 和 苯 酚 合 成 对 羟
基苯乙酸的文献报道中,一般是苯酚过量,并且随着苯 酚 的 过 量 产 率 会 有 所 提 高[5].尝 试 乙 醛 酸 过 量 情 况 下 的反应发现:乙醛酸,苯酚,NaOH 的物质的量比为1.1∶1∶1.6时,通过薄层色谱监测反应发现,苯酚 不 能
Key words:glyoxylic acid;4-hydroxymandelic acid;4-hydroxyphenyl acetic acid
对羟基苯乙酸为白色或浅黄色针状晶体,熔点为151~153 ℃,易升华,易溶于热水、乙醚、乙醇、醋酸、乙 酸乙酯等.它是重要的有机合成中间体,在医药、农药等领 域有 着广泛 的应用.医药 方 面,对 羟 基 苯 乙 酸 主 要 用于抗高血压药物———阿替洛尔[1]、心血管药物———4,7-二羟基异黄酮、消炎镇痛药物———苯恶洛芬、抗 生 素药物、抗癌、抗糖尿病及抗过敏等药物的合成[2].农药方面,主要用于除虫菊酯类杀虫剂———乙氰菊酸的 合 成 ;另 外 ,对 羟 基 苯 乙 酸 在 高 分 子 、光 电 子 、生 化 领 域 也 有 一 定 的 应 用 [3].近 年 来 国 际 上 对 羟 基 苯 乙 酸 的 需 求
E-mail:Shenghui2299@126.com.
· 266 ·
河 北 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第 32 卷
量 逐 年 直 线 上 升 ,而 目 前 所 用 合 成 路 线 步 骤 多 ,原 料 成 本 较 高 .因 此 ,研 究 一 条 简 便 的 合 成 对 羟 基 苯 乙 酸 的 新 途 径 ,具 有 重 要 的 意 义 .
摘 要:以乙醛酸和苯酚为起始原料,在碱性溶液中经缩合 反应得到 对 羟基 扁桃 酸 钠,进 一 步 经 亚 硫 酸 氢钠还原得到对羟基苯乙酸.目标产物经 液 相 色 谱 进 行 了 鉴 定,结 果 表 明,对 羟 基 苯 乙 酸 质 量 分 数 97.5%, 纯度99.65%.研究发现:缩合反应中乙醛酸 ∶ 苯酚∶ 氢氧化钠的物质的量的比为1∶1.5∶2.5时,对羟 基 扁桃酸钠的收率可达85%;还原反应优化工艺:n(对羟基扁桃酸钠)∶n(亚硫酸 氢 钠)= 1∶1.1,反 应 温 度 100 ℃,总压0.10~0.15 MPa.该法原料来源广泛,工艺简单,成本低,产品 质量好 并且 绿色 环 保,具有 良 好 的工业前景.
关 键 词 :乙 醛 酸 ;对 羟 基 扁 桃 酸 ;对 羟 基 苯 乙 酸 中 图 分 类 号 :O625.5 文 献 标 志 码 :A 文 章 编 号 :1000-1565(2012)03-0265-04
Synthesis of 4-hydroxyphenyl acetic acid
还 原 温 度 对 反 应 也 有 较 大 的 影 响 ,由 表 2 可 以 看 出 ,随 着 反 应 温 度 的 升 高 ,反 应 产 率 会 相 对 提 高 .反 应 温 度为100 ℃时,对羟基苯乙酸收率可达86%.温度 若 再 进 一 步 提 高,反 应 收 率 和 产 物 品 质 反 而 都 有 所 降 低. 这可能与对羟基苯乙酸在较高温度容易发生脱羧反应有关.
利用亚硫酸氢钠在常压下还原对羟基 扁 桃 酸,收 率 只 有 48%.而 对 羟 基 苯 乙 酸 在 较 高 温 度 下 的 稳 定 性 较 差 ,因 此 可 在 压 力 反 应 釜 中 使 反 应 在 相 对 较 低 温 度 下 以 较 快 的 反 应 速 度 进 行 .反 应 釜 内 的 压 力 可 以 通 过 多 种途径进行调控,例如:反应溶剂即水的用量、反应温度或 外加 惰性气 体.通过 实验 研 究 了 在 压 力 反 应 釜 中, 对 羟 基 扁 桃 酸 还 原 为 对 羟 基 苯 乙 酸 时 原 料 配 比 、反 应 温 度 、反 应 时 间 及 后 处 理 方 式 对 反 应 的 影 响 .
对 羟 基 苯 乙 酸 比 较 成 熟 的 工 业 化 合 成 路 线 主 要 包 括 :苯 酚 与 乙 醛 酸 在 碱 性 条 件 下 反 应 ,得 到 对 羟 基 扁 桃 酸,再经催化加氢还原[4];三氯乙醛与 苯 酚 进 行 电 化 学 反 应 得 到 对 羟 基-β,β-二 氯 苯 乙 烯,再 将 其 水 解[5];对 氨基苯乙酸经重氮化、水解反应[6];以对羟基氯苄或对 氨 基 氯 苄 为 原 料,经 腈 化、水 解 制 备;以 苯 乙 腈 或 [7] 对 氯苯乙腈 为 [8] 原料,通过硝化、还原、重氮化、水解制得;此外还有硝基甲苯与草酸乙酯缩合法[9],对羟基 苯 甲 醛与四氯化碳合成法[10]等.其中,以乙醛酸和 苯 酚 为 起 始 原 料 来 合 成 对 羟 基 扁 桃 酸 的 路 线 由 于 工 艺 比 较 成 熟,应用比较广泛.但其中间体对羟基扁桃酸经还 原 或 催 化 还 原 得 到 对 羟 基 苯 乙 酸,要 用 到 氢 碘 酸、氯 化 亚 锡或 Pd,Pt,原料昂贵,条件苛刻,环境污染严重 . [6]
2012 年 第 32 卷 第 3 期
河北大学学报(自然科学版)
Journal of Hebei University (Natural Science Edition)
2012 Vol.32 No.3
对羟基苯乙酸的合成
李胜辉,夏菁,张立龙,王尧轩
(河北大学 化学与环境科学学院,河北 保定 071002)
本文在上述文献基础上,以乙醛酸和苯酚 为 起 始 原 料,在 NaOH 溶 液 中 经 缩 合 反 应 得 到 对 羟 基 扁 桃 酸 钠,进一步通过亚硫酸氢钠还原,以较高的收率得 到 对 羟 基 苯 乙 酸,该 法 原 料 来 源 广 泛,工 艺 简 单,成 本 低,
产 品 质 量 好 并 且 绿 色 环 保 ,具 有 良 好 的 工 业 前 景 (Scheme 1).
Scheme 1
1 实验部分
1.1 仪 器 与 试 剂 双目体视显微熔点仪(XT-4,北京 泰 克 仪 器 有 限 公 司);真 空 干 燥 箱(DZX-6020B,上 海 福 玛 实 验 设 备 有
限 公 司 );自 制 压 力 反 应 釜 ;苯 酚 、亚 硫 酸 氢 钠 、氢 氧 化 钠 均 为 分 析 纯 ,体 积 分 数 为 50% 乙 醛 酸 水 溶 液 . 1.2 实 验 步 骤 1.2.1 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 合 成
LI Sheng-hui,XIA Jing,ZHANG Li-long,WANG Yao-xuan (College of Chemistry and Environmental Science,Hebei University ,Baoding 071002,China)
Abstract:The target compound was obtained by condensation and reduction from phenol,50% glyoxy- lic acid,and sodium bisulfite.The mass fraction and purity of 4-hydroxyphenyl acetic acid,determined by HPLC,were 97.5% and 99.65% respectively.The yield of sodium-4-hydroxyphenyl acetic acid reached 85% when the molar ratio of glyoxylic acid,phenol and sodium hydroxide was 1∶1.5∶2.5.The reductive reaction was performed at 100 ℃,under the pressure of 0.10-0.15 MPa,at 1∶1.1 molar ratios of sodium-4- hydroxymandalate monohydrate to sodium bisulfite.This method has a better industrial prospects by its extensive raw material,simple process,lower cost,better product quality and environmental protection.
实 验 表 明 ,还 原 剂 亚 硫 酸 氢 钠 与 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 比 例 对 反 应 收 率 及 产 品 品 质 均 有 一 定 的 影 响 .由 表1 可 以 看 出 ,在 固 定 催 化 剂 和 水 的 用 量 前 提 下 ,对 羟 基 苯 乙 酸 的 收 率 在 相 同 反 应 时 间 内 随 亚 硫 酸 氢 钠 的 增 加 而 提高.当对羟基扁桃酸钠与亚硫酸氢钠物质的 量 比 为 1∶1.1 时 收 率 最 高 85%,若 继 续 增 加 还 原 剂 用 量,收 率 无 明 显 变 化 ,若 继 续 增 加 ,不 仅 收 率 降 低 ,产 品 颜 色 也 变 黄 .
将对羟基扁桃酸钠(28.428g,0.135mol)和亚硫酸氢钠(15.606g,0.150 mol)及催 化 剂 依 次 加 入 含 有 125mL 水的自制压力反应釜中.密封好反应釜后在油浴锅中加热到100 ℃,总压0.10~0.15 MPa,恒温反 应7h.然后降温到70 ℃,打开反应釜,加入9mL 浓盐酸调节pH 到1~2,保持在70 ℃下搅拌30min.减压 蒸馏,蒸出约60mL 水.冷却后用布氏漏斗吸 滤.干 燥 后 得 到 白 色 滤 饼.用 去 离 子 水 进 一 步 重 结 晶 得 白 色 晶 体颗粒.采 用 高 效 液 相 色 谱 测 定 纯 度 为 99.3%,质 量 分 数 为 97.5%,对 羟 基 苯 乙 酸 收 率 为 86% (文 献 值 81%[12]).
收 稿 日 期 :2012-01-10 基金项目:河北省自然科学基金-石药集团医药联合研究 基 金 资 助 项 目(B2011201174);河 北 大 学 实 验 室 开 放 基 金 资 助 项 目
(2010002) 第 一 作 者 :李 胜 辉 (1972-),男 ,河 北 元 氏 人 ,河 北 大 学 教 授 ,主 要 从 事 有 机 合 成 、超 分 子 化 学 方 向 的 研 究 .
百度文库3期
李 胜 辉 等 :对 羟 基 苯 乙 酸 的 合 成
· 267 ·
完全反应.鉴于乙醛酸的价格较高,最终采用苯酚过 量的合 成方法,研究 表 明乙 醛酸,苯酚,NaOH 的 物 质 的 量 比 为 1∶1.5∶2.5 时 ,以 85% 的 收 率 得 到 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 水 合 物 . 2.2 对 羟 基 苯 乙 酸 收 率 的 影 响 因 素
2 结果与讨论
2.1 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 收 率 的 影 响 因 素 实 验 证 明 ,反 应 温 度 、搅 拌 速 度 、原 料 滴 加 速 度 都 可 影 响 对 羟 基 扁 桃 酸 钠 的 收 率 .乙 醛 酸 和 苯 酚 合 成 对 羟
基苯乙酸的文献报道中,一般是苯酚过量,并且随着苯 酚 的 过 量 产 率 会 有 所 提 高[5].尝 试 乙 醛 酸 过 量 情 况 下 的反应发现:乙醛酸,苯酚,NaOH 的物质的量比为1.1∶1∶1.6时,通过薄层色谱监测反应发现,苯酚 不 能
Key words:glyoxylic acid;4-hydroxymandelic acid;4-hydroxyphenyl acetic acid
对羟基苯乙酸为白色或浅黄色针状晶体,熔点为151~153 ℃,易升华,易溶于热水、乙醚、乙醇、醋酸、乙 酸乙酯等.它是重要的有机合成中间体,在医药、农药等领 域有 着广泛 的应用.医药 方 面,对 羟 基 苯 乙 酸 主 要 用于抗高血压药物———阿替洛尔[1]、心血管药物———4,7-二羟基异黄酮、消炎镇痛药物———苯恶洛芬、抗 生 素药物、抗癌、抗糖尿病及抗过敏等药物的合成[2].农药方面,主要用于除虫菊酯类杀虫剂———乙氰菊酸的 合 成 ;另 外 ,对 羟 基 苯 乙 酸 在 高 分 子 、光 电 子 、生 化 领 域 也 有 一 定 的 应 用 [3].近 年 来 国 际 上 对 羟 基 苯 乙 酸 的 需 求
E-mail:Shenghui2299@126.com.
· 266 ·
河 北 大 学 学 报 (自 然 科 学 版 )
第 32 卷
量 逐 年 直 线 上 升 ,而 目 前 所 用 合 成 路 线 步 骤 多 ,原 料 成 本 较 高 .因 此 ,研 究 一 条 简 便 的 合 成 对 羟 基 苯 乙 酸 的 新 途 径 ,具 有 重 要 的 意 义 .
摘 要:以乙醛酸和苯酚为起始原料,在碱性溶液中经缩合 反应得到 对 羟基 扁桃 酸 钠,进 一 步 经 亚 硫 酸 氢钠还原得到对羟基苯乙酸.目标产物经 液 相 色 谱 进 行 了 鉴 定,结 果 表 明,对 羟 基 苯 乙 酸 质 量 分 数 97.5%, 纯度99.65%.研究发现:缩合反应中乙醛酸 ∶ 苯酚∶ 氢氧化钠的物质的量的比为1∶1.5∶2.5时,对羟 基 扁桃酸钠的收率可达85%;还原反应优化工艺:n(对羟基扁桃酸钠)∶n(亚硫酸 氢 钠)= 1∶1.1,反 应 温 度 100 ℃,总压0.10~0.15 MPa.该法原料来源广泛,工艺简单,成本低,产品 质量好 并且 绿色 环 保,具有 良 好 的工业前景.