4-异丙基-3-甲磺酰基苯甲酸甲酯的合成工艺研究
2018-04-04袁琳
袁 琳
(吉林省药物研究院 药物合成室,吉林 长春 130061)
4-异丙基-3-甲磺酰基苯甲酸甲酯是合成卡立泊来德[1-2]的重要中间体,文献[3]所利用的碘甲烷价格昂贵,易挥发,本文改用硫酸二甲酯,并重点考察了反应温度、反应时间、溶剂用量等因素,优化了合成方法,提高了产率,降低了成本。
1 实验部分
1.1 试剂与仪器
FA型电子分析天平;SHZ-D(III)型循环水式真空泵;85-1A磁力搅拌器。5-羟基-2-异丙基苯亚磺酸自制,硫酸二甲酯由山东西亚化学工业有限公司提供,含量在98%。其它试剂均为AR。
1.2 合成方法
将6 g(30 mmol) A悬浮于30 mL DMA中,在搅拌下加入研碎的氢氧化钠2.4 g(60 mmol),升温至90 ℃,滴加硫酸二甲酯10 mL(0.1 mol),加毕,升温至120 ℃,反应15 h,反应液用乙酸乙酯萃取,合并乙酸乙酯层,蒸干得粗品。将粗品溶于25 mL体积比为1∶1的乙酸乙酯-二氯甲烷中,加入1.5 g无水硫酸镁和少量活性炭,搅拌1 h。过滤。蒸干溶剂,固体用乙酸乙酯重结晶,抽滤,干燥,得白色固体B 4.5 g,收率68%。Mp150~152℃(文献[3-4]:152~154℃,收率66%)。
2 结果与讨论
经预实验,影响化合物B生成的因素主要有反应温度、反应时间、溶剂用量和后处理方法,这些指标直接影响到生成物的纯度和产率。
2.1 反应温度对反应的影响
该反应的时间较高,在做微量试验的时候可以选择用油浴控制温度。温度对反应影响较大,温度过低反应不完全。反应温度过高,副产物增多,目标化合物产率降低。该实验通过改变试验的温度,提高产率并减少了副产物。固定反应时间都为15h。详见表1。
表1 反应温度与产物产率的关系实验数据
由表1可以看出,提高反应温度确实可以提高目标化合物的产率,但是却有一定的限度,超过120℃,副产物逐步增多,产率降低,所以,温度必须要控制在110~120℃这个范围之内。
2.2 反应时间对反应的影响
在大量实验的基础上,根据液相色谱监测,反应温度对目标产物的产率也有很大的影响。文献中反应时间是20 h,实验证明反应在15 h时产率最高,反应最完全,后处理最方便。固定反应温度都为120 ℃,详见表2。
表2 反应时间与产物产率的关系实验数据
2.3 溶剂的用量对反应的影响
文献中提到化合物A是悬浮于溶剂DMA中,文献用量是6 g A需要13 mL。具体操作是由于反应需要加入氢氧化钠粉末,加毕,反应液逐渐变稠,不易搅拌,导致反应不充分,通过多次反应总结,溶剂用量是化合物A的5倍量最为合理。即6 g A需要加入DMA30 mL,反应充分,产率高。详情见表3。
表3 溶剂的用量对反应的影响
2.4 后处理方法
表4 后处理方法比较
文献中后处理是把粗品溶于乙酸乙酯,加入乙醚后析出化合物B,试剂操作过程中,乙醚用量较大,产率低。后处理方法改为乙酸乙酯重结晶,产率提高,节省易燃性溶剂乙醚的使用,优化了后处理实验步骤。详情见表4。
3 结论
通过上面的大量实验证明,得到了合成4-异丙基-3-甲磺酰基苯甲酸甲酯的最佳方法,收率为68%:
(1)反应温度控制在110~120℃;
(2)反应时间固定在15 h;
(3)化合物A∶溶剂DMA=1∶5;
(4)后处理使用乙酸乙酯重结晶法。
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