α-萘氧乙酸的合成研究

郭子龍，李 坤，鄒 玉，王春杰

(周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南 周口 46600 0)

α-萘氧乙酸的合成研究

郭子龍，李 坤，鄒 玉，王春杰

(周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院，河南 周口 46600 0)

根據(jù)Williamson原理，在堿性條件下以α-萘酚、氯乙酸等為原料制得了α-萘氧乙酸。其結(jié)構(gòu)經(jīng)熔點（m.p.）、紅外光譜（IR）、元素分析等手段得以確認。反應(yīng)過程考察了各種條件對產(chǎn)率的影響。

芳氧乙酸；α-萘酚；氯乙酸；合成

芳氧乙酸類化合物具有較強的生物活性[1]，同時它們也是醫(yī)藥、農(nóng)藥合成的中間體[2-3]，近年來作為配合物配體也越來越受關(guān)注[4]。20世紀70年代芳氧乙酸類化合物就已經(jīng)引起了化學(xué)家們的高度重視，至今已有大量的此類化合物的合成和表征。根據(jù)文獻報道，合成芳氧乙酸類化合物分為有機溶劑法和水溶劑法。有機溶劑法就是選用乙腈、二氧六環(huán)、二甲基酰胺類等有機物為溶劑，使氯乙酸、酚類和固體堿在相轉(zhuǎn)移催化劑存在下合成取代芳氧乙酸[5-6]。但由于這種反應(yīng)是固液兩相反應(yīng)，所以反應(yīng)時間比較長，所用有機溶劑的沸點較低，揮發(fā)性大，有毒有氣味，影響工作環(huán)境。水溶劑法合成芳氧乙酸類化合物是使酚類、氯乙酸分別與堿的水溶液作用，生成酚鈉鹽和氯乙酸鹽，二者混合加熱完成反應(yīng)。這是一個均相反應(yīng)，時間短且便于控制，生產(chǎn)成本低，較有機溶劑法有明顯的優(yōu)勢。為了提高芳氧乙酸的產(chǎn)率，我們以α-萘酚（C10H8O）、氯乙酸（ClC2H3O2）和氫氧化鈉為原料，合成α-萘氧乙酸（C12H10O3）。

1 實驗部分

1.1 實驗原理

1.2 儀器和試劑

氯乙酸，鹽酸，氫氧化鈉，其他主要試劑均外購。以上試劑均為分析純。

DF-101S集熱式恒溫加磁力攪拌器，Vario ELIII元素分析儀，F(xiàn)A1104N電子分析天平，WQF-510傅立葉變換紅外光譜儀，MZZ型中量有機制備儀等。

1.3 實驗方法

向三頸瓶中加入NaOH和水攪拌， NaOH溶解后加入等當量1-萘酚，快速攪拌溶解后加入氯乙酸并逐漸升溫，反應(yīng)過程中用NaOH調(diào)節(jié)pH。反應(yīng)完畢后用濃鹽酸酸化至pH=1，析出α-萘氧乙酸沉淀，抽濾，洗滌，無水乙醇重結(jié)晶，然后置于烘箱中在100℃溫度下干燥。

2 結(jié)果與討論

2.1 α-萘氧乙酸的結(jié)構(gòu)表征

由上述方法合成的α-萘氧乙酸測得熔點193～195℃，與理論值193～198℃相符。經(jīng)元素分析C 71.01%、H 5.12%，與理論值C 71.28%、H 4.98%相符。

其紅外光譜圖見圖1，在3050cm-1處存在萘環(huán)上氫的特征吸收峰；在1117cm-1處存在C-O-C的特征吸收峰；在2889cm-1處存在C-H的特征吸收峰；在1701cm-1和3069cm-1處存在-COOH的特征吸收峰；在1576cm-1處存在萘環(huán)的特征吸收峰；704cm-1和768cm-1處存在的特征吸收峰表明在萘環(huán)上一取代。分析結(jié)果表明是目標化合物α-萘氧乙酸。

圖1 α-萘氧乙酸的紅外譜圖

2.2 投料比對收率的影響

在pH值10～11，反應(yīng)溫度80～85℃，反應(yīng)時間2h下改變α-萘酚和氯乙酸的物質(zhì)的量，考察投料比對收率的影響，結(jié)果見表1。從表1可以看出當氯乙酸物質(zhì)的量比較少時，由于氯乙酸的水解，收率很低；隨著氯乙酸的物質(zhì)的量增加，收率提高明顯；但是氯乙酸過量很多，收率變化不大。最佳投料比α-萘酚∶氯乙酸為1∶3。

表1 投料比對收率的影響

2.3 pH對收率的影響

在反應(yīng)溫度80～85℃，反應(yīng)時間2h，α-萘酚和氯乙酸的物質(zhì)的量為1∶3時，通過NaOH溶液調(diào)酸度，考察pH對收率的影響，結(jié)果見表2。從表2可以看出，pH為10～11時收率最高，可能是因為pH過低不利于Williamson反應(yīng)，收率很低；pH過高，堿性強導(dǎo)致氯乙酸的水解反應(yīng)活性增大。反應(yīng)最佳酸度是pH為10～11。

表2 pH對收率的影響

2.4 反應(yīng)溫度對收率的影響

α-萘酚和氯乙酸的物質(zhì)的量為1∶3，pH=10～11，反應(yīng)時間2h時，改變反應(yīng)溫度，考察反應(yīng)溫度對收率的影響，結(jié)果見表3。從表3可以看出，適當提高反應(yīng)溫度有利于收率的提高，溫度過高，收率稍減少。根據(jù)試驗，溫度超過110℃下反應(yīng)體系顏色變深，收率下降很多。最佳反應(yīng)溫度是80～85℃。

表3 反應(yīng)溫度對收率的影響

2.5 反應(yīng)時間對收率的影響

α-萘酚和氯乙酸的物質(zhì)的量為1∶3，pH= 10～11，反應(yīng)溫度80～85℃時，改變反應(yīng)時間，考察反應(yīng)時間對收率的影響，結(jié)果見表4。從表4可知2h后延長反應(yīng)時間，收率影響不大。

表4 反應(yīng)時間對收率的影響

3 結(jié)論

1）以α-萘酚、氯乙酸等為原料，根據(jù)Williamson醚合成法，在水中合成了α-萘氧乙酸；并通過熔點（m.p.）、紅外光譜（IR）、元素分析等手段對α-萘氧乙酸的結(jié)構(gòu)進行了表征。

2）通過實驗摸索了水溶液中合成α-萘氧乙酸的最佳反應(yīng)條件，在α-萘酚和氯乙酸的物質(zhì)的量為1∶3、pH=10～11、反應(yīng)溫度80～85℃、反應(yīng)時間2h時產(chǎn)率最高為60.2%。

[1] 李正名.農(nóng)藥化學(xué)進展[J].農(nóng)藥，1991，30(4)：3.

[2] 李振肅.藥物化學(xué)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1981：3.

[3] 蔡軍，聶勤.相轉(zhuǎn)移催化合成乙酸芐酯[J].香料香精化妝品，2005(3)：15-16.

[4] 鄧洪，陳超球，梁利芳.稀土·苯氧乙酸二元配合物的合成表征和生物活性[J].廣西師院學(xué)報：自然科學(xué)版，2000(4)：27-31.

[5] 李毅群.新型相轉(zhuǎn)移催化劑三丁基乙基硫酸乙酯銨催化合成芳氧乙酸的研究[J].化學(xué)試劑，2000，22(1)：47-48.

[6] 王玉周，王桂蘭，李毅，等.雙催化法合成芳氧基乙酸類化合物的研究[J].化學(xué)世界，1993(2)：62-66.

Synthesis of 2-(Naphthalen-1-yloxy)acetic Acid

GUO Zi-long, LI Kun, ZHOU Yu, WANG Chun-jie
(College of Chemistry and Chemical Engineering, Zhoukou Normal University, Zhoukou 466001, China)

α-Naphthoxyacetic acid was synthesized with α-naphthol and chloroacetic acid as reactant, according to Williamson Synthesis principle under the condition of alkaline reaction. The structure was conf rmed by the melting point (m.p.), infrared spectra (IR), element analysis. The inf uence of various conditions on the yield were investigated.

phenoxyacetic acid; α-naphthol; chloroacetic acid; synthesis

O 625.5

A

1671-9905(2014)12-0018-02

周口師范學(xué)院化學(xué)化工學(xué)院大學(xué)生科技創(chuàng)新基金(HYDC201411)

王春杰(1981-)，女，河南商水人，講師，碩士，主要研究方向為有機合成，電話：13608419949，E-mail:wangcjzz@163.com

2014-11-03