对氨基苄醇的合成研究

李方桥

(湖北三峡职业技术学院,湖南宜昌市 443000)

对氨基苄醇的合成研究

李方桥

(湖北三峡职业技术学院,湖南宜昌市 443000)

以4-硝基苄醇为原料,分别采用Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼为催化剂合成了对氨基苄醇。通过对比三种催化剂所得产物的收率和气相色谱检测的含量可知:以4-硝基苄醇合成对氨基苄醇时应选用Fe(Ⅲ)-水合肼为催化剂,其收率可达79.8%,气谱检测含量为98.7%。

对氨基苄醇;水合肼;还原;合成

0 引 言

对氨基苄醇是用于合成抗肿瘤药物的重要中间体,同时还可用于制备光敏材料、标记蛋白质与DNA的探针以及醇氧化酶等,因此此化合物近年来在医药、化工行业中得到了广泛的应用[1-4]。

通过查阅文献[5-12]可知,合成对氨基苄醇常用的方法有:生物还原法和化学还原法。生物还原法是以4-氨基苯甲酸为原料经酶还原而得,但是此方法由于其反应时间长、提纯困难而不利于工业化生产。化学还原法中则按其原料又可以分为两大类:一类是以4-硝基苯甲醛或4-硝基苯甲酸为原料用硼氢化钠还原,但此方法中用到硼氢化钠,在实际工业化生产中存在较大的安全隐患。另一类是以4-硝基苄醇为原料催化水合肼还原法,此法常用的催化剂有Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼等三种催化剂。本文在综合考虑催化效果、制备工艺、成本的基础上选定对硝基苄醇为原料,分别以Pd/C,Fe (Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼为催化剂合成对氨基苄醇,相应的反应式如图1所示。

图1 以对硝基苄醇为原料合成对氨基苄醇的反应式

1 实验部分

1.1 实验原料和仪器

1.1.1 实验原料及试剂

对硝基苄醇,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;水合肼(80%),化学纯,国药集团化学试剂有限公司;海绵Pd,上海市嘉禾贸易有限公司,活性炭(粉末),MgO,FeCl3·6H2O,NaOH,异丙醇等均为分析纯,天津(香港)新通精细化工有限公司。

1.1.2 实验设备及仪器

DF-101S集热式恒温磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司),旋转蒸发仪,JB50-D型增力电动搅拌机(上海标本模型厂磁子),YP102N型电子天平(上海精密科学仪器有限公司),SHZ-Ⅲ型循环水真空泵(上海亚荣生化仪器厂),X-4数字显示显微熔点测定仪。

1.2 实验步骤

1.2.1 催化剂的制备

(1)Pd/C的制备。称取海绵钯1.06g,活性炭1g,将两者充分搅拌均匀,待用。

(2)Fe(Ⅲ)-MgO的制备。称取NaOH12.8g配置成2mol/LNaOH溶液。然后称取27.6gFeCl3· 6H2O置入烧杯中碾碎,加入200mL水搅拌溶解后倒入500mL三口烧瓶中,再用分液漏斗缓慢滴加配制好的NaOH溶液,立即出现大量的红棕色絮状的沉淀,滴加完毕,再往三口烧瓶中加入13.8gMgO,搅拌升温至80℃,保温24h,反应完毕。冷却过滤,滤饼用50mL×3蒸馏水洗。将滤饼置于烘箱中100℃烘干,碾碎备用。

(3)Fe(Ⅲ)-水合肼的制备。称取NaOH12.8g配置成2mol/LNaOH溶液。然后称取27.6gFeCl3· 6H2O置入烧杯中碾碎,加入200mL水搅拌溶解后倒入500mL三口烧瓶中,再用分液漏斗缓慢滴加配制好的NaOH溶液,立即出现大量的红棕色絮状的沉淀,滴加完毕,测试pH值为7～8。再往三口烧瓶中加入40g活性炭,搅拌升温至60℃,保温12h,反应完毕。冷却过滤,滤饼用50mL×3蒸馏水洗。将滤饼置于烘箱中100℃烘干,碾碎备用。

1.2.2 对氨基苄醇的合成

量取250mL异丙醇置于三口烧瓶中,称取30.6g对硝基苄醇加入到烧瓶中,搅拌待硝基苄醇完全溶解后加入制备好的催化剂2.15g,边搅拌边缓慢升温至回流。TLC监测(乙酸乙酯/石油醚=1/3)。待反应液降至室温,过滤用20mL×3异丙醇洗涤滤饼,合并滤液,减压蒸馏,得浅黄色至类棕白色半液态物质, GC检测含量,m.p.60～63℃。

当以Fe(Ⅲ)-水合肼为催化剂时,还需另称取80%水合肼15.75g(0.25mol)倒入恒压滴液漏斗中,缓慢滴加,滴加完毕,回流15min,再滴加4.2g水合肼,滴加完毕继续反应1h。

图2

通过上述三种不同的催化剂进行反应,所得到的产物的收率和气相色谱检测含量分别见表1。

表1 用不同催化剂得到产物的收率和气相色谱含量

3 结 论

本文在综合考虑反应物成本,制备工艺利于工业化生产的基础上,以4-硝基苄醇为原料,分别采用Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼为催化剂合成了对氨基苄醇。通过三种不同催化剂所得的产物的收率和气相色谱检测的含量可以认为以4-硝基苄醇合成对氨基苄醇时应选用Fe(Ⅲ)-水合肼为催化剂,其收率可达79.8%,气谱检测含量为98.7%。

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TQ223.2+1

A

1003-6490(2010)01-0044-03

2009-12-15

李方桥(1973.12-),女,湖北当阳人,硕士在读,高级工程师,主要研究方向有机合成。