扁桃酸的制备

1、苯甲醛氰化法方法1的报道较多但由于苯甲醛衍生物很容易发生安息香反应，存在产率低、产品纯度低、难以纯化等缺点，而且使用了剧毒的氰化物，操作不方便，且对环境有较大的污染，已逐渐被淘汰。2、苯乙酮衍生法1）2）方法3原料中氯气有毒，比较难控制，且是多步反应。虽然三步反应每一步的收率都很高。该路线存在的问题是每一步使用的溶剂量大，产品的质量(外观及含量)不高，产品的成本降不下来。另外：在乙酸和硫酸作用下反应，较危险。3、相转移催化法该法反应条件温和，操作简单，催化剂一般情况可以循环使用。另外，如果用手性的相转移催化剂催化，可以得到单一对映异构体的扁桃酸。目前，大多数的手性扁桃酸是通过生物合成法得到的，而且，通常只能得到R构型的扁桃酸。用化学合成法制备手性扁桃酸的报道相对很少。较多的报道集中在扁桃酸的外消旋体产物的制备，而在这些报道中常用到的相转移催化剂为非手性的季胺盐。反应过程，即在非手性季胺盐等相转移催化剂存在下，由氯仿与氢氧化钠作用，生成三氯甲基碳负离子，被相转移催化剂转移到有机相中，在有机相中产生活泼中间体二氯卡宾，二氯卡宾对苯甲醛的羰基进行加成，加成产物经过重排，水解得到扁桃酸。机理：氯仿用强碱处理发生α-消除反应生成二氯卡宾：HCCl3CCl3Cl2C:二氯卡宾可以和碳碳双键发生加成反应,生成环丙烷衍生物；与C-H键发生插入反应。单线态二氯卡宾与C-H键的插人反应为一协同过程,产物的构型保持不变。扁桃酸的制备扁桃酸(苦杏仁酸)可作为治疗尿路感染的消炎药物以及某些有机合成的中间体，同时也是用于测定某些金属的试剂。它含有一个手性碳原子C6H5C*H(OH)COOH，用化学方法合成得到的是d1体，用旋光的碱可析解为具有旋光的组分。合成方法主要有：(i）α，α-二氯苯乙酮(C6H5COCHCl2)的碱性水解；(ii）扁桃腈[C6H5—CH(OH)CN]的水解。这两种方法合成路线长、操作不便且不安全。本实验采用PT催化反应，一步即可得到产物。显示了PT催化的优点。[反应式]反应机理一般认为：CCL2对苯甲醛先羰基加成，再经过重排及水解主要试剂苯甲醛10．1mL(0．1mol)，氯仿16mL(0．2mol)，氢氧化钠，TEBA0．005mol(自制)，乙醚，硫酸，甲苯，无水硫酸钠。实验步骤在装有搅拌器、温度计和回流冷凝管及滴液漏斗的250mL三口瓶中，加入10．1mL。苯甲醛、1．0gTEBA和16mL氯仿，在搅拌下慢慢加热反应液。当温度达56℃以后，开始慢慢滴加由19g氢氧化钠溶于19mL水而形成的溶液，滴加过程中需维持温度在60～65℃或稍高，但不得超过70℃，滴加约需1h。滴加完毕，在搅拌下继续反应1h，反应温度控制在65～70℃之间。此时可取反应液用试纸测其pH，当反应液pH近中性时方可停止反应。否则，要继续延长反应时间至反应液pH为中性。将反应液用200mL水稀释，每次用20mL乙醚提取两次，合并醚层，待回收，以除去反应液中未反应完的氯仿。水相用50％硫酸酸化至pH约为2～3后，每次用40mL乙醚分两次提取，合并提取液并用无水硫酸钠干燥，蒸出乙醚，并在减压下尽可能抽净乙醚（产物在乙醚中溶解度大），得粗产品约11．5g，产率76％。以1．0g产物用1．5mL甲苯的比例进行重结晶，用折叠的扇形滤纸趁热过滤，母液置于室温，使结晶慢慢析出。产品呈白色结晶，mp118～119℃。附：相转移催化剂三乙基苄基氯化铵(TEBA)的制备[反应式]C6H5CH2C1+(C2H5)3N→C6H5CH2N+(C2H5)3Cl-[主要试剂]氯化苄5．5mL(0．05mol)，三乙胺7mL(0．05mol)，1，2—二氯乙烷19mL。[实验步骤]在装有搅拌器和回流冷凝管的250mL三口瓶中，加入5．5mL。氯化苄7mL三乙胺和19mL二氯乙烷。回流搅拌1．5～2h。将反应液冷却，析出结晶，过滤，用少量的l，2-二氯乙烷洗涤两次，烘干后放保干器中存放(产品在空气中易潮解)，质量10．00g。参考文献[1]Forreviewssee:Coppola,G.M.;Schuster,H.F.MandelicAcid.Inα-HydroxyacidsinEnantioselectiveSyntheses;VCH:Weinheim,1997,137,165.[2]Corson,B.B.Org.Syn.1941,21(1),336.[3]Aaron,JG．Org.Syn.1955,36(3),538.[4](a)张国敏,郭玉申,祝虹,《武汉大学学报（自然科学版）》1990,1,124;(b)吴百乐,路亦景,《应用化学》1990,7(3),64.(c)Mezz.A.Synthesis,1974,10,724.[5]Bigi,F.;Casiraghi,G.;Casnati,G.;Sartori,G.;Gasparri,Fava,G.;Belicchi,M.F.J.Org.Chem.1985,50,5018.[6](a)Ishii,A.;Mikami,K.J.FluorineChem.1999,97,51.(b)Soloshonok,V.A.;Mikami,K.J.Org.Chem.2000,65,1597.[7]Erker,V.G.;vanderZeijden,A.A.H.Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1990,29,517.[8](a)Gathergood,N.;Zhuang,W.;Jørgensen,K.A.J.Am.Chem.Soc.2000,122,12517.(b)Zhuang,W.;Gathergood,N.;Hazell,R.G.;Jørgensen,K.A.J.Org.Chem.2001,66,1009.[9]Corma,A.;Garcis,H.;Moussaif,A.;Sabater,M.J.;Zniber,R.;Redouane,A.Chem.Commun.2002,1058.[10]Juhl,K.;Gathergood,N.;Jørgensen,K.A.Chem.Commun.2000,2211.[11]Gothelf,A.S.;Hansen,T.;Jørgensen,K.A.J.Chem.Soc.,PerkinTrans.12002,854.[12]宓爱巧,楼荣良,蒋耀忠,《合成化学》1996,4(1),13．[13](a)李哓如，陈帅华，张剑锋等《合成化学》2001，9(3),241;(b)张国敏，郭玉申，祝虹,《武汉大学学报》1990，1,124.