對氨基芐醇的合成研究

李方橋

(湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南宜昌市 443000)

對氨基芐醇的合成研究

李方橋

(湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院,湖南宜昌市 443000)

以4-硝基芐醇為原料,分別采用Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑合成了對氨基芐醇。通過對比三種催化劑所得產(chǎn)物的收率和氣相色譜檢測的含量可知:以4-硝基芐醇合成對氨基芐醇時應(yīng)選用Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑,其收率可達79.8%,氣譜檢測含量為98.7%。

對氨基芐醇;水合肼;還原;合成

0 引 言

對氨基芐醇是用于合成抗腫瘤藥物的重要中間體,同時還可用于制備光敏材料、標(biāo)記蛋白質(zhì)與DNA的探針以及醇氧化酶等,因此此化合物近年來在醫(yī)藥、化工行業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用[1-4]。

通過查閱文獻[5-12]可知,合成對氨基芐醇常用的方法有:生物還原法和化學(xué)還原法。生物還原法是以4-氨基苯甲酸為原料經(jīng)酶還原而得,但是此方法由于其反應(yīng)時間長、提純困難而不利于工業(yè)化生產(chǎn)?；瘜W(xué)還原法中則按其原料又可以分為兩大類:一類是以4-硝基苯甲醛或4-硝基苯甲酸為原料用硼氫化鈉還原,但此方法中用到硼氫化鈉,在實際工業(yè)化生產(chǎn)中存在較大的安全隱患。另一類是以4-硝基芐醇為原料催化水合肼還原法,此法常用的催化劑有Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼等三種催化劑。本文在綜合考慮催化效果、制備工藝、成本的基礎(chǔ)上選定對硝基芐醇為原料,分別以Pd/C,Fe (Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑合成對氨基芐醇,相應(yīng)的反應(yīng)式如圖1所示。

圖1 以對硝基芐醇為原料合成對氨基芐醇的反應(yīng)式

1 實驗部分

1.1 實驗原料和儀器

1.1.1 實驗原料及試劑

對硝基芐醇,分析純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;水合肼(80%),化學(xué)純,國藥集團化學(xué)試劑有限公司;海綿Pd,上海市嘉禾貿(mào)易有限公司,活性炭(粉末),MgO,FeCl3·6H2O,NaOH,異丙醇等均為分析純,天津(香港)新通精細化工有限公司。

1.1.2 實驗設(shè)備及儀器

DF-101S集熱式恒溫磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司),旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,JB50-D型增力電動攪拌機(上海標(biāo)本模型廠磁子),YP102N型電子天平(上海精密科學(xué)儀器有限公司),SHZ-Ⅲ型循環(huán)水真空泵(上海亞榮生化儀器廠),X-4數(shù)字顯示顯微熔點測定儀。

1.2 實驗步驟

1.2.1 催化劑的制備

(1)Pd/C的制備。稱取海綿鈀1.06g,活性炭1g,將兩者充分?jǐn)嚢杈鶆?待用。

(2)Fe(Ⅲ)-MgO的制備。稱取NaOH12.8g配置成2mol/LNaOH溶液。然后稱取27.6gFeCl3· 6H2O置入燒杯中碾碎,加入200mL水?dāng)嚢枞芙夂蟮谷?00mL三口燒瓶中,再用分液漏斗緩慢滴加配制好的NaOH溶液,立即出現(xiàn)大量的紅棕色絮狀的沉淀,滴加完畢,再往三口燒瓶中加入13.8gMgO,攪拌升溫至80℃,保溫24h,反應(yīng)完畢。冷卻過濾,濾餅用50mL×3蒸餾水洗。將濾餅置于烘箱中100℃烘干,碾碎備用。

(3)Fe(Ⅲ)-水合肼的制備。稱取NaOH12.8g配置成2mol/LNaOH溶液。然后稱取27.6gFeCl3· 6H2O置入燒杯中碾碎,加入200mL水?dāng)嚢枞芙夂蟮谷?00mL三口燒瓶中,再用分液漏斗緩慢滴加配制好的NaOH溶液,立即出現(xiàn)大量的紅棕色絮狀的沉淀,滴加完畢,測試pH值為7～8。再往三口燒瓶中加入40g活性炭,攪拌升溫至60℃,保溫12h,反應(yīng)完畢。冷卻過濾,濾餅用50mL×3蒸餾水洗。將濾餅置于烘箱中100℃烘干,碾碎備用。

1.2.2 對氨基芐醇的合成

量取250mL異丙醇置于三口燒瓶中,稱取30.6g對硝基芐醇加入到燒瓶中,攪拌待硝基芐醇完全溶解后加入制備好的催化劑2.15g,邊攪拌邊緩慢升溫至回流。TLC監(jiān)測(乙酸乙酯/石油醚=1/3)。待反應(yīng)液降至室溫,過濾用20mL×3異丙醇洗滌濾餅,合并濾液,減壓蒸餾,得淺黃色至類棕白色半液態(tài)物質(zhì), GC檢測含量,m.p.60～63℃。

當(dāng)以Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑時,還需另稱取80%水合肼15.75g(0.25mol)倒入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加,滴加完畢,回流15min,再滴加4.2g水合肼,滴加完畢繼續(xù)反應(yīng)1h。

圖2

通過上述三種不同的催化劑進行反應(yīng),所得到的產(chǎn)物的收率和氣相色譜檢測含量分別見表1。

表1 用不同催化劑得到產(chǎn)物的收率和氣相色譜含量

3 結(jié) 論

本文在綜合考慮反應(yīng)物成本,制備工藝?yán)诠I(yè)化生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,以4-硝基芐醇為原料,分別采用Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑合成了對氨基芐醇。通過三種不同催化劑所得的產(chǎn)物的收率和氣相色譜檢測的含量可以認(rèn)為以4-硝基芐醇合成對氨基芐醇時應(yīng)選用Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑,其收率可達79.8%,氣譜檢測含量為98.7%。

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TQ223.2+1

A

1003-6490(2010)01-0044-03

2009-12-15

李方橋(1973.12-),女,湖北當(dāng)陽人,碩士在讀,高級工程師,主要研究方向有機合成。