二元酸的文獻綜述5 - 3

1、噁唑啉化合物與二元酸的合成的文獻綜述摘要：因為制備噁唑啉化合物與二元酸的原料不同，所以相應(yīng)的辦法也就不同，本綜述從多個角度出發(fā)，分析了制備噁唑啉化合物和二元酸的各種辦法的優(yōu)點和缺點，并進行了簡要的綜述和說明。關(guān)鍵詞：噁唑啉化合物；二元酸；制備前言噁唑啉是一種有機化合物，呈環(huán)狀，并且含有N元素。對于噁唑啉在實際上的應(yīng)用，Culbertson（2002）曾經(jīng)在文章中提到過以下三點：首先，噁唑啉和其他有機物反應(yīng)可以制備燃料電池中的隔膜。其次，與高分子的有機酸、有機胺混合，能夠制備一種樹脂材料，這種樹脂可以用于燃料粉刷中。最后，與酚類、醛類混合在一起，可以制備一種高分子的聚合物，能夠用在我國的航空事業(yè)

2、上。其結(jié)構(gòu)式為:其中可以是不同的基團，也可以是相同的。自從它被發(fā)現(xiàn)以來，就一直受到人們的關(guān)注，已經(jīng)有多種制備的辦法被文獻。因為噁唑啉是一種重要的工業(yè)產(chǎn)品，在實際應(yīng)用中就不能不考慮制備的成本和難易程度。在研究過程中發(fā)現(xiàn)，目前文獻得最多的辦法卻不是工業(yè)實際應(yīng)用中最經(jīng)濟的辦法。本文從合研究作者成噁唑啉的原料著手對嚷哇琳的制備辦法進行了分類，介紹了幾種有代表性和啟發(fā)性的制備辦法，并對它們各自的優(yōu)缺點進行了比較。按所用的原料不同，噁唑啉的制備辦法可分為5類。（1）從梭酸類來制取;（2）從酞胺類制取;（3）從梭酸醋制取;（4）從氰類來制取;（5）其它辦法。二元酸在化工方面的用處是十分廣泛的，本文介紹了二元

3、酸的用途、來源、國內(nèi)外研究狀況。說明制備長鏈二元酸是中國正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。二元酸的制備辦法可分為以下幾類。（1）催化氧化制備生物有機二元酸；（2）催化氧化裂解制備二元酸；（3）生物法制備二元酸；（4）新催化法制備C21二元酸；（5）其他辦法。一、噁唑啉的制備辦法（一）用氮基醇和有機酸反應(yīng)來制取噁唑啉對于這種制備辦法的文獻有很多，各種文獻之間的不同點主要在于所用氮基醇和有機酸不同。較早如1951年有一篇美國專利曾文獻過下面這樣一個反應(yīng):該研究表明，當(dāng)羥基所在的碳上的H全部被替代后，反應(yīng)更快，生產(chǎn)效率高?？墒且驗槭褂糜袡C酸合成噁唑啉的生產(chǎn)條件比較復(fù)雜。這就需要研究者不斷的尋找新的研究方法，而且得到了

4、一些新方法。國內(nèi)研究者在21世紀(jì)初，提到過下面的反應(yīng)式，這個反應(yīng)式是以用含硼的有機物做為催化劑，在甲苯中做溶劑，在一定的溫度下反應(yīng)。具體如下:因為上述的反應(yīng)的生產(chǎn)效率高，反應(yīng)需要三十小時，不是特別長，可是因為含B的有機物的造價比較高，而且，反應(yīng)中含硼有機物的含量所用比例很大，最重要的因素是含硼的有機物有毒，所以在實際使用時有一些不足之處。也是在2002年，研究人員發(fā)表了文獻，使用E-4的浮石制備噁唑啉，而且，該文獻提到:生產(chǎn)產(chǎn)率能夠達到百分之90,浮石能夠無限使用，屬于環(huán)境友好型。發(fā)表作者覺得這個反應(yīng)有特別好的發(fā)展前景。反應(yīng)式如下:（二）用羥基烷叢胺和梭酸醋類反應(yīng)制取噁唑啉參考文獻了用梭酸酷和

5、羥基烷叢胺反應(yīng)制取噁唑啉，這個反應(yīng)中通過金屬氯化物等為催化劑，與甲苯混合反應(yīng)。反應(yīng)式如下:（三）用酸胺制取噁唑啉用酞胺制取噁唑啉的參考文獻有非常多，可是里面大多數(shù)的反應(yīng)都是由酞胺自己合成的，而且生產(chǎn)效率非常低(最高只有75%。隨后的一些文獻也低于這個范圍?？墒?，Sakskure等人提出過一種辦法，通過化合物作為催化劑使用?？墒鞘褂玫拇呋瘎┯昧亢艽?，而且能夠循環(huán)利用。并且反應(yīng)溫度不高，一般產(chǎn)率90%左右，有時可以達到完全反應(yīng)，原料便宜。反應(yīng)式如下:四）制取噁唑啉最早提出這一反應(yīng)的是W itte和Seeliger等人f iol。此文獻指出用HCN和過量羥基烷叢胺共熱，使用固定比例的反應(yīng)條件溫和的路

6、易斯酸當(dāng)成催化劑制取噁唑啉。金屬Zn、Co、Ca等的乙酞鹽或氯化鹽都可以當(dāng)做催化劑。這個反應(yīng)因為NH3的排除，非常容易進行。而且氨氣能夠FeCl的形式收集起來(事先通過計算配制一定濃度的HCl溶液來吸收NH3)，通過計算HCl的消耗量來大致計算氰的轉(zhuǎn)化率進行計算。生產(chǎn)效率也很不低，可達百分之90，催化劑成本低。這個反應(yīng)能夠用于制備雙噁唑啉。從多角度出發(fā)，作者覺得此反應(yīng)的具體應(yīng)用價值大。反應(yīng)式如下:（五）其它辦法其它辦法文獻雖然有很多，但是一般的情況下工業(yè)化的可能性較。有文獻指出叔丁基異氰酸脂和乙醇胺在AgCl的作用下可以生成2號位沒有被取代的噁唑啉。因為異氰有臭味，成本高，AgCl不能回收，對

7、環(huán)境有污染。AgCl的廢液遇酸性物能夠產(chǎn)生有劇毒的HCl，危險性大。故在工業(yè)上應(yīng)用價值不大。，研究作者認為隨著嘻哇琳應(yīng)用的日益廣泛，相信將會有更多、更經(jīng)濟的辦法產(chǎn)生，并且得到更大的應(yīng)用。二、二元酸的制備辦法（一）催化氧化裂解制備研究了催化材料選擇對催化氧化產(chǎn)物選擇性控制的重要性, 并對生物質(zhì)催化制備有機二元酸的研究及發(fā)展前景進行了研究?；ぴ瞎┙o主要依賴石油等化石資源, 化石資源儲量有限且不可再生, 其過度開采和使用造成的環(huán)境等問題已受到社會的極大關(guān)注. 減少對化石資源的依賴, 成為可持續(xù)發(fā)展的重要保障。1.使用制備二酸丙二酸二甲酯是丙二酸的衍生物。CH2-上的氫原子比較活潑,酸性不強,丙二

8、酸二甲酯能夠發(fā)生水解、烷基化、?；?、Knoevenagel 反應(yīng)和 Michael 加成等化學(xué)反應(yīng),在有機制備、醫(yī)藥、香料、染料等領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。2.CC 鍵催化氧化裂解制備現(xiàn)階段，氰化法和催化羰基化法是制備的兩種重要路線。氰化法是以氯乙酸為原料, 經(jīng)中和、氰化、水解和酯化反應(yīng)得到,但該辦法使用氯化物和氰化物，反應(yīng)過程中生成大量有毒的副產(chǎn)物。催化羰基化法以氯乙酸酯為原料,同時需貴金屬或金屬羰基化合物作為催化劑。因此,開發(fā)以生物基平臺化合物為原料制備丙二酸二酯的新辦法, 具有重要意義.（二）催化氧化裂解制備丁二酸(酯)1.丁二酸(酯)的應(yīng)用丁二酸是非常重要的化工材料, 在醫(yī)學(xué)、食用產(chǎn)品、化工業(yè)

9、都有應(yīng)用的地方。丁二酸通過酯化、脫水等化學(xué)反應(yīng)可生成丁二酸二酯和丁二酸酐, 還可用于生產(chǎn)1,4-丁二醇、四氫呋喃、g-丁內(nèi)酯、吡咯烷酮等重要的化學(xué)品。2.CC 鍵催化氧化裂解制備丁二酸(酯)目前, 丁二酸(酯)的制備主要采用馬來酸酐催化轉(zhuǎn)化法, 該路線是以苯或丁烷為原料, 首先通過高溫催化氧化得到馬來酸酐, 再經(jīng)加氫、酯化反應(yīng)得到. 另一種制備丁二酸的辦法是生物轉(zhuǎn)化法, 這種技術(shù)路線以不依賴化石資源的糖類等化合物為原料, 顯示出極大發(fā)展?jié)摿?。（三）生物法制備二元?000 年, L .Erdm ann 等 13首次將具有消炎作 用的水楊酸(鄰羥基苯甲酸引入到葵二酸中, 聚 合后得到了高分子前藥

10、。此辦法的特點 是在高分子降解的同時藥物也逐漸得到釋放,從而使得藥物的釋放過程具備零級動力學(xué)特征.他們還進一步研究了該聚合物在骨組織中局部釋放的效應(yīng), 通過一些組織病理的研究得到了較好的結(jié)果。這類高分子藥物目前在國內(nèi)很少得到研究。本文以己二酸酐與鄰羥基苯甲酸為原料、干燥的 THF 作溶劑, 在氮氣的保護下,經(jīng)過一步反應(yīng),制備了己二酸單(2-羧苯酚) 酯.上述3 種功能型二元酸均可用作聚酸酐的單體。（四）新催化法制備C21二元酸陳美林、張珍明、趙紅博（2016）用 Pd / C + 吡啶硫酮催化妥爾油脂肪酸中的非共軛亞油酸轉(zhuǎn)化為共軛亞油酸，再與丙烯酸在對羥基苯甲醚阻聚劑存在下發(fā)生 DielsAl

11、der 反應(yīng)制備C21二元酸。收率為 41.5%、酸值為 298 2 mg KOH/ g、純度 92.6%,亞油酸轉(zhuǎn)化率為 95 5% 。用元素分析、I、LC MS 和酸值對產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)進行了表征。三、噁唑啉的制備前景李燦，王紅（2016）種手性吡啶雙噁唑啉催化劑，由吡啶雙噁唑啉手性配體4-Z-2，6-雙 4(S)-R噁唑啉-2-吡啶和鈧、釔以及鑭系金屬鹽兩部分組成。制備辦法是將金屬鹽、等摩爾量的吡啶雙噁唑啉配體以及4分子篩混合，然后向其中加入所需的溶劑，在-7825下攪拌原位生成催化劑。上述催化劑用于催化Diels-Alder反應(yīng)時催化劑用量通常為底物用量的15。該類催化劑能夠高效、高選

12、擇性地催化，-不飽和N-酰基噁唑烷酮以及，-不飽和酯的Diels-Alder反應(yīng)。在常壓、025的條件下能夠得到高達100轉(zhuǎn)化率和96的對映體選擇性。四、二元酸的制備前景陳永鋼，尹志剛，錢恒玉，張同艷，余述燕（2016）按照二元酸單酯的不同類別,綜述了它們不同的制備辦法。主要包括控制醇酸比直接酯化法;二元酸雙酯部分水解法;二元酸(酐)和二元酸雙酯酯交換法;一元酸酯催化氧化等辦法。評價了每種制備辦法的優(yōu)缺點,對二元酸單酯的工業(yè)化制備提供了理論指導(dǎo)。 宋怡鵬（2016）采用堿金屬鹽或堿土金屬鹽為催化劑催化制備檸康酸酐、丁二酸酐和戊二酸酐。首先,研究了衣康酸催化脫水制備檸康酸酐工藝,考察了

13、催化劑種類和用量、帶水劑種類和用量、反應(yīng)時間等因素對反應(yīng)結(jié)果的影響,即用一定量的衣康酸,帶水劑二甲苯和催化劑氫氧化鋇,加熱至回流,反應(yīng)時間6 h。在上述條件下,檸康酸酐收率和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為83.1%和98.9%。并用1HNMR、13CNMR和FT-IR等技術(shù)手段表征了所得產(chǎn)品,結(jié)果表明,所得產(chǎn)品即為檸康酸酐。其次,研究了丁二酸催化脫水制備丁二酸酐工藝,考察了催化劑種類和用量、帶水劑的種類和用量、反應(yīng)時間等因素對反應(yīng)結(jié)果的影響,即用一定量的丁二酸,帶水劑四氫萘質(zhì)量和催化劑氧化鎂,加熱至回流,反應(yīng)時間4 h。在上述條件下,丁二酸酐收率和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為93.1%和99.8%,采用1HNMR、13CN

14、MR和FT-IR等技術(shù)手段表征了所得產(chǎn)品,結(jié)果表明,所得產(chǎn)品即為丁二酸酐。最后,研究了戊二酸催化脫水制備戊二酸酐工藝,考察了催化劑種類和用量、帶水劑的種類和用量、反應(yīng)時間等因素對反應(yīng)結(jié)果的影響,即用一定量的戊二酸,帶水劑四氫萘質(zhì)量和催化劑磷酸二氫鈉,加熱至回流,反應(yīng)時間8 h。在上述條件下,戊二酸酐收率和質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為66.3%和97.6%?？偨Y(jié)噁唑啉和二元酸的制備都有很多種辦法，分別為按所用的原料不同，噁唑啉的制備辦法可分為5類。（1）從梭酸類來制取;（2）從酞胺類制取;（3）從梭酸醋制取;（4）從氰類來制取;（5）其它辦法。噁唑啉和二元酸的應(yīng)用主要是首先，噁唑啉和其他有機物反應(yīng)可以制備燃料

15、電池中的隔膜。其次，與高分子的有機酸、有機胺混合，能夠制備一種樹脂材料，這種樹脂可以用于燃料粉刷中。最后，與酚類、醛類混合在一起，可以制備一種高分子的聚合物，能夠用在我國的航空事業(yè)上。二元酸在化工方面的用處是十分廣泛的，本文介紹了二元酸的用途、來源、國內(nèi)外研究狀況。說明制備長鏈二元酸是中國正在發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。二元酸的制備辦法可分為以下幾類。（1）催化氧化制備生物有機二元酸；（2）催化氧化裂解制備二元酸；（3）生物法制備二元酸；（4）新催化法制備C21二元酸；（5）其他辦法。參考文獻1寧國慧,趙溫濤,邊強,唐向陽.3,5-二取代的異噁唑啉類衍生物的制備及殺菌活性研究J.有機化學(xué),2014,34(09

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