2-乙酰呋喃的合成

王利叶，李公春，魏会玲

（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）

2-乙酰呋喃的合成

王利叶1，李公春2，魏会玲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）

采用呋喃和乙酸酐为原料，以磷酸为催化剂，回流反应5 h，发生Friedel-Crafts酰化反应，经减压蒸馏得到2-乙酰呋喃，产率58%。对产物进行了红外光谱表征确认。

呋喃；乙酸酐；2-乙酰呋喃；合成；酰化反应

2-乙酰呋喃作为重要的有机合成原料、医药和香料合成中间体,广泛用于工业生产中。2-乙酰呋喃用于头孢呋辛、头孢呋辛酯、呋烟腙等药物的合成[1-4]。2-乙酰呋喃衍生物广泛存在于天然和加工后的食品香味成份中，为坚果和肉香型香料，可调配巧克力、咖啡及肉味等食用香精，用于烧烤食品，调味料及汤料中[5]。利用钯催化下有机锡试剂和乙酰氯的交叉偶联反应可以合成2-乙酰呋喃[6]，该方法产率高，但有机锡试剂成本较高。合成2-乙酰呋喃主要采用呋喃乙酰化法，在酸催化下，呋喃和乙酰化试剂发生Friedel-Crafts酰基化反应，生成2-乙酰呋喃，主要使用Lewis酸和磷酸做催化剂[1,5]。本文采用磷酸作为催化剂，呋喃和乙酸酐发生酰基化反应合成2-乙酰呋喃。合成2-乙酰呋喃的反应式如下：

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），XT-4A型显微熔点测定仪（北京市科仪电光仪器厂），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）；呋喃，乙酸酐，磷酸，均为分析纯试剂。

1.2 实验步骤

在装有温度计、回流冷凝管和干燥管的100 mL三颈烧瓶中加入25 mL呋喃和33 mL乙酸酐，然后在0℃～5℃和磁力搅拌条件下，慢慢滴加2.2 g磷酸，反应液颜色逐渐变黑。撤去冰水浴，慢慢升温至回流反应5 h，常压下蒸出未反应的呋喃，然后减压蒸馏得到2-乙酰呋喃，冷却后得到无色结晶22.1 g，产率58%。熔点：28℃～30℃。

2 结果与讨论

2.1 产品红外谱图分析

对合成的2-乙酰呋喃在FTIR-650型傅里叶变换红外光谱仪上用溴化钾压片法进行了红外光谱测试，所得红外光谱见图1。对2-乙酰呋喃红外谱图进行分析如下：3131.63 cm-1归属为呋喃环上C-H键的伸缩振动，1676.13 cm-1归属为羰基C=O键的伸缩振动，1570.41 cm-1归属为呋喃环上C=C键的伸缩振动，1460.01 cm-1归属为甲基上C-H键的弯曲振动，1283.98 cm-1归属为CH键的弯曲振动，1227.07 cm-1归属为C-O键的伸缩振动，1167.28，1100.01 cm-1归属为C-C键的伸缩振动，1024.31 cm-1归属为C-O键的伸缩振动，958.19，883.42，766.82 cm-1归属为C-H键的弯曲振动。

图1 2-乙酰呋喃红外谱图

2.2 关于2-乙酰呋喃的合成

2-乙酰呋喃是由呋喃和乙酰化试剂在催化剂作用下进行反应生成的，由于乙酰化试剂和催化剂的不同可以有多种合成方法。乙酸酐、乙酰氯、乙酸等都可以作为乙酰化试剂，与呋喃在酸性催化剂作用下反应生成2-乙酰呋喃，通常使用乙酸酐。呋喃是芳香杂环化合物，呋喃环上五个原子共有6个π电子，故其π电子云密度较大，亲电取代反应速度较快，容易发生Friedel-Crafts酰化反应。呋喃的取代产物有α位即2、5位和β位(3、4位)两种，由于氧原子自身带有孤对电子而使其附近的电子云密度较环上其它地方更大，因此α位的亲电取代比β位更容易发生，呋喃和乙酰化试剂发生酰基化反应主要得到2-乙酰呋喃。

呋喃和乙酸酐在磷酸作用下进行反应时，Friedel-Crafts酰化反应比较容易发生，由于呋喃沸点较低，只有31.4℃，在反应过程中，要慢慢升温，防止呋喃未能充分冷却而损失。在0℃～5℃和磁力搅拌条件下，呋喃和乙酸酐混合后没有明显变化，说明没有磷酸存在时，没有发生Friedel-Crafts酰化反应。在低温下慢慢滴加磷酸时，反应液颜色逐渐变黑。呋喃的化学稳定性较差，遇酸容易生成焦油状聚合物。这可能是由于磷酸的H+与环上的氧原子结合，破坏了呋喃环的大π键，失去了呋喃的芳香性而显出环状二烯的特性，所以发生聚合作用[7]。在最后减压蒸馏时，剩余较多的黑色粘稠液体，冷却后固化，这说明在磷酸存在下，呋喃发生了聚合反应。根据反应式可知，反应完成后反应液中主要有2-乙酰呋喃、乙酸、、磷酸、呋喃、乙酸酐等成分，这些化合物之间的沸点相差较大，因此反应液后处理采用先常压下蒸出未反应的呋喃，然后再减压蒸馏得到2-乙酰呋喃。

3 结论

在磷酸催化下，呋喃和乙酸酐发生Friedel-Crafts酰化反应，经常压蒸馏和减压蒸馏，得到2-乙酰呋喃，产率58%，红外光谱表征确认了产物。

[1]费可方,赵德明,金宁人.2-乙酰呋喃的合成[J].石油化工,2008,37(增刊):328-330.

[2]吕瑞敏,张智德,张志诚.2-甲氧亚胺-2-呋喃乙酸合成研究[J].山东化工,2005,34(6):5-8.

[3]蒋玉仁,廖丽婷,刘佐周.2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸的合成[J].合成化学,2007,15(6):795-797.

[4]蒋军荣,刘学峰,陈建军.(S)-2-甲氧亚胺基-2-呋喃乙酸的合成[J].中国抗生素杂志,2005,30(5):304,311.

[5]杨学本,薛静.食用香料2-乙酰基呋喃的合成[J].天津化工,1998,12(2):40-41.

[6]阎圣刚,王世华.合成2-乙酰基呋喃、2-乙酰基噻吩、2-乙酰基-N-甲基吡咯的新方法[J].化学试剂,1993,15(4): 252.

[7]李景宁,杨定乔,张前,等.有机化学(下册)[M].第5版.北京:高等教育出版社,2011:195.

Synthesis of 2-Acetyl Furan

WANG Li-ye1,LIGong-chun2,WEIHui-ling2
(1.Henan Yuchen Fine Chemical Co.,Ltd.,Xuchang,Henan 461000,China; 2.College of Chemistry and Chemical Engineering,Xuchang University,Xuchang,Henan 461000,China)

The 2-acetyl furan was prepared by Friedel-Crafts acylation with catalyst of phosphoric acid, refluxing for 5 h,using furan and acetic anhydride as raw material.The reaction yield was 58%.The product was characterized and confirmed by infrared spectroscopy.

furan;acetic anhydride;2-acetylfuran;synthesis;acylationI

1006-4184（2015）1-0016-02

2014-07-18

河南省重点科技攻关项目(132102210263)。

王利叶（1975-），女，助理工程师，主要从事药物及其中间体合成研究。E-mail：threeyou@126.com。