合成二取代环氧乙烷的方法研究

梁锡臣，徐文卿，龚华锋，蔡晓峰

（安徽皓元药业有限公司，安徽 马鞍山 243000）

取代环氧乙烷是一种用途广泛的中间体，如苯基环氧乙烷是生产香料β-苯乙醇、药物驱虫净、左旋咪唑、苯乙醛等香料和甜味剂的主要原料，也是合成其他有机物和高聚物的中间体。1，2-二苯基环氧乙烷的生产方法大体上分为两种：一种是以二苯乙烯为原料，有机过氧酸类直接进行环氧化；另一种是以二苯乙烯为原料，与次氯酸钠和酸反应得到氯代醇，再脱除HCl 而制得。第一种生产方法虽然工艺短，收率高，但是有机过氧酸本身不稳定，有爆炸的危险性，且从反应物中分离出酸有困难，对生产技术条件要求高；第二种生产方法虽然生产要求低、简单，但是工艺路线长，收率低，次氯酸钠用量大，废水中含有大量的无机盐，不易处理。

本研究以苄溴为起始原料，用碱作为催化剂制备1,2-二苯基环氧乙烷，优化了反应条件，研究了反应的普适性。

1 实验部分

1.1 主要原料

苄溴；二甲基亚砜；氢氧化钠。

1.2 合成化学式

1.3 1,2-二苯基环氧乙烷的合成方法

将苄溴、碱和溶剂加入到反应瓶中进行搅拌，HPLC监控反应，反应完全后，减压脱溶除去溶剂后加入水，降温0℃～5℃后，有白色固体析出，过滤洗涤得到1,2-二苯基环氧乙烷。

2 分析与讨论

2.1 催化剂种类对反应的影响

将171 g 的苄溴、不同种类的碱1 当量和甲苯加入到反应瓶中，搅拌，30℃下反应，结果如表1。

表1 碱的种类对反应的影响

从表1看出，催化剂为氢氧化钠时，1,2-二苯基环氧乙烷的收率最高，所以确定反应碱为氢氧化钠。

2.2 催化剂用量对反应的影响

将171 g 的苄溴、不同用量的氢氧化钠和甲苯加入反应瓶中，搅拌，30℃下反应，结果如表2。

表2 催化剂用量对反应的影响

从表2 看出，氢氧化钠当量比为1 时，催化效果较好，过多当量造成浪费；量过小则反应效果不好，所以确定氢氧化钠当量比为1。

2.3 反应溶剂对反应的影响

将171 g 的苄溴、40 g 氢氧化钠和不同溶剂加入到反应瓶中，在30℃的条件下进行搅拌，HPLC进行反应监控，等反应完全后，减压脱溶除去溶剂后加入水，降温至0℃～5℃后会有白色固体从体系中析出，过滤洗涤得到1,2-二苯基环氧乙烷。

反应结果如表3所示。

表3 反应溶剂对反应的影响

从表3看出，反应溶剂为二甲基亚砜时，效果较好，所以确定溶剂的种类为二甲基亚砜。

2.4 温度对反应的影响

将171 g的苄溴、40 g氢氧化钠和500 mL二甲基亚砜加到反应瓶中，搅拌，不同温度下的反应结果如表4。

表4 温度对反应的影响

从表4 看出，25℃反应效果较好，最终确定反应温度为25℃。

2.5 时间对反应的影响

将171 g的苄溴、40 g氢氧化钠和500 mL二甲基亚砜加入到反应瓶中，搅拌，室温下反应，结果如表5。

表5 时间对反应的影响

从表5 看出，反应时间为12 h 时，1,2-二苯基环氧乙烷的产率最高，时间延长产率没有提高，所以确定反应时间为12 h。

2.6 反应底物扩展性的研究

将1 mol的不同底物、40 g氢氧化钠和500 mL二甲基亚砜加入反应瓶中，搅拌，室温下反应12 h，结果如表6。

从表6可以看出，底物为苄溴时且在对位无吸电子取代基时反应产率较高，苄氯和对氰基苄溴、对硝基苄溴的产率都比较低。

表6 反应底物扩展性的研究

3 结论

本文介绍了一种用苄溴作为原料，氢氧化钠作为催化剂制备1,2-二苯基环氧乙烷的方法，探索出最佳条件：氢氧化钠1eq.，反应溶剂为二甲基亚砜，反应温度25℃，反应时间12 h，此条件下1,2-二苯基环氧乙烷产率可达93%。