苦杏仁酸的合成

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  • 所属分类:分析化学类

1.了解苦杏仁酸(学名:苯乙醇酸)的制备原理和方法。  

2.学习相转移催化合成基本原理和技术。  

3.巩固萃取及重结晶操作技术。  


实验原理

本实验利用氯化苄基三乙基铵作为相转移催化剂,将苯甲醛、氯仿和氢氧化钠在同一反应器中进行混合,通过卡宾加成反应直接生成目标产物。

实验步骤

一、实验目的 

  1.  了解苦杏仁酸(学名:苯乙醇酸)的制备原理和方法。  

  2.  学习相转移催化合成基本原理和技术。  

  3.  巩固萃取及重结晶操作技术。  

二、实验原理 

       苯乙醇酸(学名)(俗名是扁桃酸Mandelic acid,又称苦杏仁酸)可作医药中间体,用于合成环扁桃酸酯、扁桃酸乌洛托品及阿托品类解痛剂;也可用作测定铜和锆的试剂。本实验利用氯化苄基三乙基铵作为相转移催化剂,将苯甲醛、氯仿和氢氧化钠在同一反应器中进行混合,通过卡宾加成反应直接生成目标产物。需要指出的是,用化学方法合成的扁桃酸是外消旋体,只有通过手性拆分才能获得对映异构。 

反应式为:

QQ图片20191101100815.png

QQ图片20191101101030.png

       反应中用氯化苄基三乙基铵作为相转移催化剂:

QQ图片20191101101103.png

       通过一般化学方法合成的苯乙醇酸只能得到外消旋体。由于(±)-苯乙醇酸是酸性外消旋体,故可以用碱性旋光体做拆分剂,一般常用(-)-麻黄碱。拆分时,(±)-苯乙醇酸与(-)-麻黄碱反应形成两种非对映异构的盐,进而可以利用其物理性质(如:溶解度)的差异对其进行分离。  

反应式为:

QQ图片20191101101136.png

三、主要试剂

      苄氯、三乙胺、苯、苯甲醛、氯仿、30%氢氧化钠溶液、乙醚、无水硫酸镁、盐酸麻黄碱、无水乙醇、乙醚、苯、盐酸、 

四、物理常数

QQ图片20191101101347.png

五、操作步骤 

  1.  依次向25ml圆底烧瓶中加入3ml苄氯,3.5ml三乙胺,6ml苯,加几粒沸石后,加热回流1.5h后冷却至室温,氯化苄基三乙基铵即呈晶体析出,减压过滤后,将晶体放置在装有无水氯化钙和石蜡的干燥器中备用。  

  2.  在250ml三颈烧瓶上配置搅拌器、冷凝管、滴液漏斗和温度计。依次加入2.8ml苯甲醛、5ml氯仿和0.35g氯化苄基三乙基铵,水浴加热并搅拌。当温度升至56℃时,开始自滴液漏斗中加入35ml30%的氢氧化钠溶液,滴加过程中保持反应温度在60-65℃,约20min滴毕,继续搅拌40min,反应温度控制在65-70℃。反应完毕后,用50ml水将反应物稀释并转入150ml的分液漏斗中,分别用9ml乙醚连续萃取两次,合并醚层,用硫酸酸化水相至pH=2-3,在分别用9ml乙醚连续萃取两次,合并所有醚层并用无水硫酸镁干燥,水浴下蒸除乙醚即得扁桃酸粗品。将粗品置于25ml烧瓶中,加入少量甲苯,回流。沸腾后补充甲苯至晶体完全溶解,趁热过滤,静置母液待晶体析出后过滤。(±)-苯乙醇酸的熔点为120-122℃。

六、注意事项 

  1.  取样及反应都应在通风橱中进行。                                              

  2.  干燥器中放石蜡以吸收产物中残余的烃类溶剂。  

  3.  此反应是两相反应,剧烈搅拌反应混合物,有利于加速反应。 

  4.  重结晶时,甲苯的用量约为1.5-2ml。


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