苯乙醇酸(苦杏仁酸)的合成及拆分

實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：（±）- 苯乙醇酸（苦杏仁酸）的合成及拆分一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私猓ā溃?苯乙醇酸的制備原理和方法。學(xué)習(xí)相轉(zhuǎn)移催化合成基本原理和技術(shù)。鞏固萃取及重結(jié)晶操作技術(shù)。4、了解酸性外消旋體的拆分原理和實(shí)驗(yàn)方法。二、實(shí)驗(yàn)原理苯乙醇酸（學(xué)名）（俗名是扁桃酸Mandelicacid,又稱(chēng)苦杏仁酸）可作醫(yī)藥中間體，用于合成環(huán)扁桃酸酯、扁桃酸烏洛托品及阿托品類(lèi)解痛劑；也可用作測(cè)定銅和鋯的試劑。本實(shí)驗(yàn)利用氯化芐基三乙基銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑，將苯甲醛、氯仿和氫氧化鈉在同一反應(yīng)器中進(jìn)行混合，通過(guò)卡賓加成反應(yīng)直接生成目標(biāo)產(chǎn)物。需要指出的是，用化學(xué)方法合成的扁桃酸是外消旋體，只有通過(guò)手性拆分才能獲得對(duì)映異構(gòu)反應(yīng)式為：反應(yīng)中用氯化芐基三乙基銨作為相轉(zhuǎn)移催化劑：通過(guò)一般化學(xué)方法合成的苯乙醇酸只能得到外消旋體。由于（±） -苯乙醇酸是酸性外消旋體，故可以用堿性旋光體做拆分劑，一般常用（ -）-麻黃堿。拆分時(shí)，（±）-苯乙醇酸與（-）-麻黃堿反應(yīng)形成兩種非對(duì)映異構(gòu)的鹽，進(jìn)而可以利用其物理性質(zhì)（如：溶解度）的差異對(duì)其進(jìn)行分離。反應(yīng)式為：三、基本操作訓(xùn)練：（含儀器裝置和主要流程）減壓蒸餾操作及分水裝置的操作和應(yīng)用【操作步驟】合成1、依次向 25mL圓底燒瓶中加入 3mL芐氯，3.5mL三乙胺，6mL苯，加幾粒沸石后，加熱回流1.5h后冷卻至室溫，氯化芐基三乙基銨即呈晶體析出，減壓過(guò)濾后，將晶體放置在裝有無(wú)水氯化鈣和石蠟的干燥器中備用。2、在250mL三頸燒瓶上配置攪拌器、冷凝管、滴液漏斗和溫度計(jì)。依次加入2.8mL苯甲醛、5mL氯仿和0.35g氯化芐基三乙基銨，水浴加熱并攪拌。當(dāng)溫度升至56℃時(shí)，開(kāi)始自滴液漏斗中加入35mL30%的氫氧化鈉溶液，滴加過(guò)程中保持反應(yīng)溫度在60-65℃，約20min滴畢，繼續(xù)攪拌40min，反應(yīng)溫度控制在65-70℃。反應(yīng)完畢后，用50mL水將反應(yīng)物稀釋并轉(zhuǎn)入150mL的分液漏斗中，分別用9mL乙醚連續(xù)萃取兩次，合并醚層，用硫酸酸化水相至pH=2-3，在分別用9mL乙醚連續(xù)萃取兩次，合并所有醚層并用無(wú)水硫酸鎂干燥，水浴下蒸除乙醚即得扁桃酸粗品。將粗品置于25mL燒瓶中，加入少量甲苯，回流。沸騰后補(bǔ)充甲苯至晶體完全溶解，趁熱過(guò)濾，靜置母液待晶體析出后過(guò)濾。（±）-苯乙醇酸的熔點(diǎn)為120-122℃。拆分1．麻黃堿的制備：稱(chēng)取 4g市售鹽酸麻黃堿， 用20mL水溶解，過(guò)濾后在濾液中加入 1g氫氧化鈉，使溶液呈堿性。然后用乙醚對(duì)其萃取三次（ 3×20mL），醚層用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸除溶劑，即得（ -）-麻黃堿。2．非對(duì)映體的制備與分離：在 50mL圓底燒瓶中加入 2.5mL無(wú)水乙醚、1.5g（±）-苯乙醇酸，使其溶解。緩慢加入（-）-麻黃堿乙醇溶液（1.5g麻黃堿與10mL乙醇配成），在85-90℃水浴中回流1h?；亓鹘Y(jié)束后，冷卻混合物至室溫，再用冰浴冷卻使晶體析出。析出晶體為（-）-麻黃堿-（-）苯乙醇酸鹽，（-）-麻黃堿-（+）苯乙醇酸鹽仍留在乙醇中。過(guò)濾即可將其分離。3、（-）-麻黃堿-（-）苯乙醇酸鹽粗品用 2mL無(wú)水乙醇重結(jié)晶，可得白色粒狀純化晶體。熔點(diǎn)166-68℃。將晶體溶于 20mL水中，滴加 1mL濃鹽酸使溶液呈酸性，用 15mL乙醚分三次萃取，合并醚層并用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸除有機(jī)溶劑后即得（ -）苯乙醇酸。熔點(diǎn)131-133℃， （c=2.5，H2O）-）-麻黃堿-（+）苯乙醇酸鹽的乙醇溶液加熱除去有機(jī)溶劑，用10mL水溶解殘余物，再滴加濃鹽酸1mL使固體全部溶解，用30mL乙醚分三次萃取，合并醚層并用無(wú)水硫酸鈉干燥，蒸除有機(jī)溶劑后即得（ +）苯乙醇酸。熔點(diǎn) 131-134℃， （c=2.8，H2O）。四、實(shí)驗(yàn)關(guān)鍵及注意事項(xiàng)1、取樣及反應(yīng)都應(yīng)在通風(fēng)櫥中進(jìn)行。2、干燥器中放石蠟以吸收產(chǎn)物中殘余的烴類(lèi)溶劑。3、此反應(yīng)是兩相反應(yīng)，劇烈攪拌反應(yīng)混合物，有利于加速反應(yīng)。4、重結(jié)晶時(shí)，甲苯的用量約為 1.5-2mL。五、主要試劑及產(chǎn)品的物理常數(shù)：（文獻(xiàn)值）名稱(chēng)分子量性狀旋光熔點(diǎn)℃溶解度：克/100ml溶劑沸點(diǎn)℃醇醚水（±）-苯152.15120-122乙醇酸（-）苯乙152.15131-133醇酸（+）苯乙152.15131-134℃醇酸六、產(chǎn)品性狀、外觀、物理常數(shù)：（與文獻(xiàn)值對(duì)照）白色固體七、產(chǎn)率計(jì)算：實(shí)際產(chǎn)率= *100%理論八、提問(wèn)綱要1、以季銨鹽為相轉(zhuǎn)移催化劑的催化反應(yīng)原理是什么？2、本實(shí)驗(yàn)中若不加季銨鹽會(huì)產(chǎn)生什么后果？3、反應(yīng)結(jié)束后，為什么要先用水稀釋?zhuān)亢笥靡颐演腿?，目的是?/p>