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马尿酸的合成*

2014-02-09王利叶李公春刘亚军王宏胜

化学工程师 2014年10期
关键词:苯甲酰氯甘氨酸

王利叶,李公春,刘亚军,王宏胜

(1.河南豫辰精细化工有限公司,河南许昌461000;2.许昌学院化学化工学院,河南许昌461000)

马尿酸的合成*

王利叶1,李公春2,刘亚军2,王宏胜2

(1.河南豫辰精细化工有限公司,河南许昌461000;2.许昌学院化学化工学院,河南许昌461000)

苯甲酰氯和甘氨酸在氢氧化钠溶液中反应生成马尿酸钠,再用盐酸酸化得到马尿酸,产率74.4%。

马尿酸;甘氨酸;苯甲酰氯;合成

马尿酸又称为苯甲酰氨基乙酸或苯甲酰甘氨酸。它是动物体内代谢的产物,马尿酸容易被动物排出体外,它是最先从马尿中分离出来的酸性化合物[1]。马尿酸主要应用于有机合成,医药及染料(如荧光黄H8GL、分散荧光黄FFL)中间体,是合成医药马尿酸美赛那明和马尿酸乌洛托品的主要原料[2]。马尿酸可以作为配合物的有机配体,与金属离子进行配位[3,4]。在生物方面,马尿酸是接触甲苯、二甲苯在人体内的代谢产物,因此,马尿酸是接触甲苯、二甲苯的生物监测指标,因此,只要在规定的采样时间内测定它们在尿液中的含量变化,就可以通过观察马尿酸在尿液中含量的变化来察看工人的中毒程度[5-7]。马尿酸的合成主要是用苯甲酰氯与甘氨酸在氢氧化钠溶液中反应得到苯甲酰氨基乙酸钠,然后用盐酸酸化制得[8]。合成马尿酸的反应式如下:

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

CL-2A型恒温电热磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司),SHZ-D型循环式多用真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司),FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪(天津港东科技发展股份有限公司)。

甘氨酸,苯甲酰氯,NaOH,盐酸,所用试剂均为分析纯。

1.2 实验步骤

在50mL三口瓶中加入0.90g甘氨酸、9.6mL蒸馏水和4.8mL6mol·L-1的氢氧化钠溶液,磁力搅拌下,慢慢滴加1.6mL苯甲酰氯,加完后继续搅拌30min,保持溶液呈碱性。反应结束后加入2.4mL蒸馏水和2.4mL浓盐酸的混合液,冷却,有固体析出,抽滤,洗涤,干燥,称量,得到1.45g白色固体,产率74.4%。

2 结果与讨论

2.1 产品红外谱图分析

对合成的马尿酸在FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪上用KBr压片法进行了红外光谱测试,所得红外光谱见图1。

从马尿酸红外谱图可以看出:3343.96cm-1归属为酰胺的N-H键伸缩振动吸收峰,3095.19cm-1归属为羧基的O-H键伸缩振动吸收峰,2938.98cm-1归属为苯环上C-H键伸缩振动吸收峰,1750.70,1745.26cm-1归属为羧基和酰胺羰基C=O伸缩振动吸收峰,1600.63,1558.20,1490.70,1414.49cm-1归属为苯环骨架振动吸收峰,1317.14,1257.36cm-1归属为C-N伸缩振动吸收峰,1182.15cm-1归属为N-H键弯曲振动吸收峰,723.18,690.39cm-1归属为一元取代苯环的C-H键弯曲振动吸收峰。

图1与马尿酸标准红外谱图一致,说明所合成的产物为马尿酸。

图1 马尿酸红外图Fig.1 IR of hippuric acid

2.2 关于马尿酸的合成

在马尿酸合成反应中,主要采用苯甲酰氯和甘氨酸发生亲核反应,苯甲酰氯很容易水解,在碱中酰氯也更容易失去氯基,而且苯环具有吸电子作用,这就导致羰基中碳原子的正电荷很强,因此,很容易就发生了亲核反应,在合成马尿酸的反应中发生的反应即为亲核反应。而且苯甲酰氯的活性也比较高,反应发生的条件会比较容易达到。

温度对此反应的影响相当大,苯甲酰氯在空气中容易发烟,因此,如果温度过高,就会使苯甲酰氯和水发生反应,从而生成苯甲酸和氯化氢,导致产品产率的降低,也增加了副反应发生的几率,因此,这个反应的温度应该得到控制,使副反应发生的几率的降低,从而提高马尿酸的产率。

实验中加碱的目的在于释放甘氨酸中的氨基,因为甘氨酸一般是以内盐的形式存在的,只有把氨基从内盐的形式释放出来才能使酰基化反应得以发生,加碱也能让亲核反应更容易发生。最后加酸主要是为了把生成的马尿酸盐转换成马尿酸,以及中和在反应中剩余的NaOH。

3 结论

采用苯甲酰氯和甘氨酸为原料,在碱性条件下进行酰基化反应,得到马尿酸,产率74.4%。

[1]王清廉,李瀛,高坤,等.有机化学实验(第三版)[M].北京:高等教育出社,2010.407-408.

[2]黄循贵.马尿酸的生产方法[J].江苏化工,1995,23(2):24-25.

[3]郑晓玲,倪兆艾,晃斌.稀土马尿酸配合物的合成及性质表征[J].杭州大学学报(自然科学版),1991,18(3):198-302.

[4]匡殊平,何农跃,刘祖式,等.新型马尿酸铂配合物的热分解机理及结构[J].湘潭大学自然科学学报,1993,15(4):77-81.

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Synthesis of hippuric acid*

WANG Li-ye1,LI Gong-chun2,LIU Ya-jun2,WANG Hong-sheng2
(1.Henan Yuchen Fine Chemical Co.,Ltd.,Xuchang 461000,China;2.College of Chemistry and Chemical Engineering, Xuchang University,Xuchang 461000,China)

Hippuric acid was synthesized by acylation of glycine using benzoyl chloride under condition of sodium hydroxide solution.The reaction yield was 74.4%.

hippuric acid;glycine;benzoyl chloride;synthesis

O625.52

A

1002-1124(2014)10-0067-02

2014-07-28

河南省重点科技攻关项目(132102210263)

王利叶(1975-),女,河北永年人,助理工程师,2012毕业于南开大学,有机化学专业,硕士,主要从事药物及其中间体合成研究。

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