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手性苯乙醇的制备

更新时间:2009-03-28

手性苯乙醇为多种复杂手性化合物的前体或中间体[1],在医药、农药和香料等方面有良好的应用价值[2]。如S-(-)-苯乙醇可用于合成治疗抑郁的曲舍林,或作为治疗哮喘以及增强免疫药物的前体。R-(+)-苯乙醇可用于合成抑制胆固醇吸收的药物[3]。除此之外,R-(+)-苯乙醇还被广泛应用于化妆品,防腐剂和颜料的生产[4]

①比较两组治疗前与治疗3个月后房颤负荷与平均心率(HR);②比较两组预后情况,治疗3个月后与6个月进行随访,调查永久性房颤发生率。

目前,制备手性苯乙醇方法主要有3种[5]:(1)直接从天然手性化合物中提取;(2)由手性酮不对称催化反应合成;(3)由生物酶催化合成。天然手性化合物的分离纯化比较困难;不对称还原苯乙酮反应使用的催化剂含有钌[6-7]、铱[8]、铑[9-10]等过渡贵金属元素,价格昂贵、回收困难;生物酶法使用的酶的筛选工作量大,菌株培养难度大,对反应环境要求高[11-13],因此都不适合工业化生产。

本文采用化学拆分的方法,以苯乙酮为原料,经硼氢化钠还原制得消旋苯乙醇(2); 2与邻苯二甲酸酐反应制得2-(1-苯乙氧羰基)苯甲酸(3); 3依次与手性苯乙胺成盐,重结晶和水解制得R-苯乙醇(1)和S-苯乙醇(1′),光学纯度大于99%,总收率42.5%,其结构经1H NMR和GC确证。

  

Scheme 1

1 实验方法

1.1 仪器与试剂

Bruker-300 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);VARIANCP-3380型气相色谱仪。

所用试剂均为工业品。

1.2 合成

用类似的方法合成1′ 35 g,收率90%,含量大于98%,光学纯度大于99%; 1H NMR δ: 7.47~7.12(m, 5H), 4.88(q, J=6.5 Hz, 1H), 1.93(s, 1H), 1.49(d, J=6.5 Hz, 3H)。

我国的教育机构,主张寓教于乐的教学模式,让孩子在玩中学习,玩得尽兴,学的扎实,这一先进的教育理念,以人为本,尊重孩子的天性,让他们在放松的状态下主动学习,发散思维,更能深入完成语文习作的练习。信息化背景下,电教媒体被广泛应用到教学中,老师通过电教媒体,搜索适合小学生课堂上的一些益智游戏,贴近课堂教学内容,调动整个班级的学生参与游戏中,每个人都能得到锻炼。例如小学语文课本中《小猫钓鱼》一课,利用多媒体教学,进行生动的动画播放,加深学生对课文的印象,再组织学生进行角色扮演游戏。游戏中,学生说出的“台词”,就是他们看图说话的一种习作方式,使学生在愉快的游戏中就完成了其重要的语文习作练习,事半功倍。

冰浴冷却下,在三口瓶中依次加入甲醇1 L和苯乙酮200 g(1.67 mol),搅拌下分批加入硼氢化钠65 g(1.70 mol),加毕,于30 ℃反应1 h。冷却至室温,缓慢加水500 mL,用1 mol·L-1盐酸溶液调至pH 4,用甲基叔丁基醚(3×200 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,减压回收甲基叔丁基醚得淡黄色油状液体2 193 g,收率95%; 1H NMR δ: 7.47~7.12(m, 5H), 4.88(q, J=6.5 Hz, 1H), 1.93(s, 1H), 1.49(d, J=6.5 Hz, 3H)。

调查资料显示,自2007年广东华中科技大学工业技术研究院孵化器成立,到2012年底,共计才有6家孵化器企业建立,而2013年一年就创设成功6家,且每年都有新的孵化器企业创建,呈井喷状态。说明近3年来,相关政策落实到位,有关部门工作经验丰富成熟,招商引资招商引智平稳有序。因此,在国家政策稳定没有大的变化前提下,政府相关部门不宜进行结构性和原则性的政策变动,若实在有必要调适政策,也不能伤筋动骨大刀阔斧,只能采取稳步推进,在调查研究的基础上,适当补充和完善。

将两种苯甲酸盐分别在丁酮中重结晶得4 165 g,收率约43%; 4′ 125 g,收率约32%; 1H NMR δ: 7.73~7.54(m, 1H), 7.43~7.05(m, 13H), 6.09(s, 3H), 5.92(q, J=6.5 Hz, 1H), 4.11(q, J=6.7 Hz, 1H), 1.52(t, J=6.0 Hz, 3H), 1.38(d, J=6.8 Hz, 3H)。

(3) (R)-2-(1-苯乙氧羰基)苯甲酸盐(4)和(S)-2-(1-苯乙氧羰基)苯甲酸盐(4′)的合成

在三颈瓶中依次加入3 267 g(0.99 mol)和二氯甲烷1.4 L,搅拌下缓慢滴加R-苯乙胺120 g(0.99 mol),滴毕,冷却至室温,过滤,滤饼于30 ℃真空干燥得富含R构型2-(1-苯乙氧羰基)苯甲酸盐232 g。滤液加水,用浓盐酸调至pH 4,分液,有机相用无水硫酸钠干燥,减压蒸除溶剂,残余物按前述方法与S-苯乙胺反应成盐得富含S构型2-(1-苯乙氧羰基)苯甲酸盐150 g。

(2)各地区的政府应合理控制人口城镇化进程,特别是人口城镇化程度较低、人口结构还不稳定的中、西部地区的省份,政府可制定一定的人口政策保证人口向城镇地区的合理流动,防止因为城镇人口的爆炸式增长而导致水资源消耗的急剧增长。

在三颈瓶中依次加入三乙胺142 g(1.40 mol)和邻苯二甲酸酐156 g(1.05 mol),搅拌下滴加2 122 g(1.00 mol),滴毕,反应至终点(TLC检测)。冰水浴冷却至5 ℃,加水300 mL,缓慢滴加浓盐酸250 mL,调至pH 4,搅拌下加入二氯甲烷200 mL,静置,分液,水相用二氯甲烷(200 mL)萃取,合并有机相,依次用水(3×300 mL)洗涤,无水硫酸钠干燥,减压蒸除二氯甲烷得淡黄色固体3 267 g,收率99%; 1H NMR δ: 9.12(s, 1H), 7.91~7.83(m, 1H), 7.73~7.66(m, 1H), 7.61~7.51(m, 2H), 7.46~7.38(m, 2H), 7.35(dd, J=11.4 Hz, 4.3 Hz, 2H), 7.31~7.22(m, 1H), 6.14(q, J=6.6 Hz, 1H), 1.66(d, J=6.6 Hz, 3H); 13C NMR δ: 172.1, 167.2, 141.0, 133.1, 131.7, 130.7, 129.6, 128.8, 127.9, 126.1, 77.4, 77.0, 76.5, 74.0, 45.3, 21.7。

(2) 3的合成[14]

(4) 11′的合成

在烧杯中依次加入4 165 g(0.42 mol)和水823 mL,搅拌下用浓盐酸调至pH 4,加入二氯甲烷100 mL,静置,分液,水相用二氯甲烷(100 mL)萃取,合并萃取液,减压蒸除二氯甲烷,搅拌下缓慢向残余物中滴加10 mol·L-1KOH溶液117 mL,滴毕,反应至终点(TLC检测)。用甲基叔丁基醚(3×100 mL)萃取,合并有机相,用无水硫酸钠干燥,常压回收溶剂,减压收集110~115 ℃馏分得无色油状液体1 45 g,收率89%,含量大于98%,光学纯度大于99%; 1H NMR δ: 7.47~7.12(m, 5H), 4.88(q, J=6.5 Hz, 1H), 1.93(s, 1H), 1.49(d, J=6.5 Hz, 3H)。

(1) 2的合成

2 结果与讨论

2.1 合成

分别考察了碱,反应温度和碱用量对合成3的影响。结果发现:以氢氧化钠为碱,原料反应不完全,邻苯二甲酸酐需求量增大;以吡啶或三乙胺为碱,反应效果相当,收率均大于95%。反应温度低于30 ℃,反应体系搅拌困难,反应速率较慢;反应温度大于50 ℃,反应情况有所改善。碱用量低于1.3 eq.时,反应体系搅拌困难,反应速率较慢;碱用量为1.4 eq.时,反应效果较好。因此,合成3的最优条件为:消旋的苯乙醇/邻苯二甲酸酐/三乙胺=1/1.05/1.4(摩尔比),反应温度45 ℃。

(1) 3的合成

 

表1 溶剂对反应收率和对映选择性的影响

 

Table 1 Effect of solvent on reaction yield and enantioselectivity

  

溶剂成盐结晶收率/%ee/%收率/%ee/%二氯甲烷60.079.639.693.6丙酮58.680.340.297.3丙酮/水*53.281.236.597.4丁酮59.381.542.699.2环己酮55.778.341.497.8

*9/1, V/V

(2) 成盐和结晶

表1为溶剂对1收率和选择性的影响。由表1可见,成盐时,以二氯甲烷或丁酮为溶剂,产物收率和对映选择性较好,为了方便对母液另一构型产物的回收利用,减少溶剂浪费,选用二氯甲烷为成盐溶剂,丁酮为重结晶溶剂。

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图1 消旋的α-苯乙醇的GC谱图

 

Figure 1 GC of racemic 1-phenylethanol

  

图2 1的GC谱图

 

Figure 2 GC of 1

  

图3 1′的GC谱图

 

Figure 3 GC of 1

采用化学拆分法,制备了含量大于98%,光学纯度大于99%的光学纯苯乙醇。该方法具有成本低廉,操作简单等优点。

1) 测量温度波动会导致试验数据出现误差,当测量温度波动大于0.2 ℃时误差更为明显.应尽可能多测量几组数据,选取温度波动较小的数据组.

参考文献

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邹胜,黄晴菲,黄文才,朱槿
《合成化学》 2018年第04期
《合成化学》2018年第04期文献

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