丁二酸單酯酰氯的合成

丁二酸單酯酰氯的合成

5-氨基丙烯酸（5-氨基丙烯酸）是一種廣泛存在于細(xì)菌、真菌、動物和植物等生物活動細(xì)胞中的非蛋白質(zhì)氨基酸。近年來，5-氨基酸丙烯酸在醫(yī)學(xué)和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域被廣泛使用。作為一種新的光動力藥物，它可以作為一種新的光動力藥物，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)。首先，作為一種綠色雜草。第二，作為植物生長的促進(jìn)劑。對于醫(yī)學(xué)來說，5-a作為一種新的光動力藥物，不僅可以局部或全身的皮膚癌的治療，還可以診斷出膀胱癌、胃腸道癌和癌的診斷。此外，5-氨基丙烯酸也是一個重要的合成劑。5-因為它對身體沒有影響。由于價格限制（市場價格為80美元），5-ala在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用沒有得到廣泛應(yīng)用，因此需要開發(fā)可工業(yè)化的合成方法。5-ALA既可以通過生物途徑合成1試驗部分1.1u3000膜法丁二酸酐(化學(xué)純);氯化亞砜(分析純);無水甲醇(分析純);無水乙醇(分析純);氫氧化鈉(化學(xué)純).D25-1電動攪拌器;溫度計;電加熱套;RE-52AA/RE-52A旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器;SHD-III型循環(huán)水式多用真空泵;2XZ-4真空油泵.2丁二酸單甲基酯的合成2.1丁二酸酐的制備丁二酸酐與無水甲醇發(fā)生酯化反應(yīng)生成丁二酸單甲酯,進(jìn)行羧基的保護(hù).反應(yīng)方程式如下:在裝有回流冷凝器的100mL單口燒瓶中加入10g丁二酸酐和5mL無水甲醇,緩慢升溫至無水甲醇回流;在丁二酸酐完全溶解后,升溫至80℃,繼續(xù)反應(yīng)1h;反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)混合物倒入單口燒瓶中,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸出過量的甲醇,靜置,結(jié)晶,稱重并計算產(chǎn)率2.2反應(yīng)條件優(yōu)化2.2.1甲醇與丁二酸二甲酯配比對反應(yīng)的影響采用10g(0.1mol)丁二酸酐,進(jìn)行酯化反應(yīng),80℃回流1h,改變甲醇用量,結(jié)果見表1(注:收率均以丁二酸酐計).從表1可知,甲醇與丁二酸酐的最佳配比為1.2∶1左右,如果二者配比超過2∶1,則副產(chǎn)物丁二酸二甲酯的量增加,不利于反應(yīng).2.2.2注收率反應(yīng)時間采用10g(0.1mol)丁二酸酐和5mL無水甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng),80℃回流,改變反應(yīng)時間,結(jié)果見表2(注收率均以丁二酸酐計).一般情況下,反應(yīng)時間過短,反應(yīng)物會反應(yīng)不完全;而反應(yīng)時間過長,因為體系中甲醇過量,導(dǎo)致生成的單酯繼續(xù)和甲醇反應(yīng)生成雙酯的量增加.兩種情況都會使單酯的收率降低.從表2和標(biāo)準(zhǔn)曲線1可知,反應(yīng)1h時產(chǎn)率最高,若延長反應(yīng),產(chǎn)率反而降低,時間越長,降低的越明顯,所以最佳反應(yīng)時間應(yīng)控制在1h左右.2.2.3反應(yīng)溫度對產(chǎn)品收率的影響采用10g(0.1mol)丁二酸酐和5mL無水甲醇進(jìn)行酯化反應(yīng),回流1h,改變反應(yīng)溫度,結(jié)果見表3(注:收率均以丁二酸酐計).繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線2.從表及其圖可知,反應(yīng)溫度應(yīng)控制在80℃左右,過高或過低,都將使產(chǎn)物收率降低.3丁二酸單甲基丙烯酸酯的合成3.1丁二酸單甲酯法氯化亞砜純度高,反應(yīng)易于控制,后處理方便,所以筆者采用氯化亞砜作酰氯化劑.反應(yīng)方程式如下:在裝有電動攪拌,回流冷凝器(裝有尾氣吸收裝置),溫度計和恒壓滴液漏斗的250mL四口瓶中加入13.2g丁二酸單甲酯,向恒壓滴液漏斗中加入8mL氯化亞砜;將反應(yīng)體系升溫至50～55℃時,攪拌下滴加氯化亞砜,1h滴加完畢,再升溫至85℃,反應(yīng)2h;反應(yīng)完畢后,將反應(yīng)物倒入單口燒瓶中,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)蒸出過量的氯化亞砜,在真空度為0.095MPa下,減壓蒸餾收集125℃～128℃的餾分.稱重并計算產(chǎn)率3.2反應(yīng)條件優(yōu)化3.2.1原料配比對收率的影響采用13.2g丁二酸單甲酯進(jìn)行酰氯化反應(yīng),升溫至85℃,反應(yīng)2h,改變氯化亞砜用量,結(jié)果見表4(注:收率以丁二酸單甲酯計).由表4及其圖中可看出,隨著氯化亞砜量的增多產(chǎn)率增加,但配比大于1.2∶1后產(chǎn)率增加不明顯,從經(jīng)濟(jì)效益方面考慮,最佳原料配比為1.2∶1.3.2.2最佳反應(yīng)時間的確定采用氯化亞砜與丁二酸單乙酯的摩爾比1.2∶1,反應(yīng)溫度為85℃的條件下,改變反應(yīng)時間進(jìn)行了一系列試驗.其結(jié)果見表5.由表5可說明2h時,反應(yīng)基本完畢,繼續(xù)延長反應(yīng)時間對提高產(chǎn)率意義不大,考慮成本,確定最佳反應(yīng)時間為2h.3.2.3反應(yīng)溫度對反應(yīng)收率的影響采用氯化亞砜與丁二酸單甲酯的摩爾比1.2∶1,反應(yīng)時間為2h,改變反應(yīng)溫度,進(jìn)行一系列試驗.其結(jié)果見表6.由表6可以看出,當(dāng)溫度到85℃反應(yīng)達(dá)到最高收率88.2%,超過85℃時反應(yīng)收率有所下降.可能的原因是常壓20℃下氯化亞砜的沸點(diǎn)為78.8℃,易揮發(fā),所以反應(yīng)收率反而下降.4丁二酸單甲酯酰氯的合成筆者以丁二酸酐、甲醇為主要原料,合成了丁二酸單甲酯;又以丁二酸單乙酯氯化亞砜為主要原料分別合成了5-氨基乙酰丙酸的第一步反應(yīng)中間體丁二酸單甲酯酰氯.通過單因素實驗對合成各產(chǎn)物的收率從物料比、反應(yīng)時間、反應(yīng)溫度等影響因素進(jìn)行了優(yōu)化,找到了