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朱卓越,王謇*,楊華武,劉金云,鄧昌健,傅見(jiàn)山
湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司技術(shù)中心(長(zhǎng)沙410014)
摘要 以二氫香豆素為原料,經(jīng)皂化水解開(kāi)環(huán),形成鈉鹽。在低溫條件T,鈉鹽用鹽酸酸化形成含有鄰羥基的3-(2-羥基苯基)-丙酸?疾炝瞬煌瑵舛鹊穆然c溶液,對(duì)3-(2-羥基苯基)-丙酸產(chǎn)率的影響,同時(shí)還考察了原料投料比對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率的影響。在優(yōu)化條件下3-(2-羥基苯基)-丙酸的最高產(chǎn)率達(dá)99.85%。
關(guān)鍵詞二氫香豆素;水解;鄰羥基羧酸
二氫香豆素是重要的香豆素衍生物,在食品化學(xué)和香精香料中有著重要的應(yīng)用。特別是二氫香豆素被譽(yù)為未來(lái)最有發(fā)展前途的十大精細(xì)化工品之一。二氫香豆素衍生物的水解產(chǎn)物為3-(2-羥基苯基)-丙酸。它是重要的藥物中間體和精細(xì)化工產(chǎn)品。特別是3-(2-羥基苯基)-丙酸在一些特殊的合成反應(yīng)中也有很好的應(yīng)用。
因此,對(duì)二氫香豆素水解成為對(duì)應(yīng)羧酸和醇的雙官能團(tuán)香料化合物進(jìn)行了探索。針對(duì)羥基酸的內(nèi)酯化趨勢(shì)極強(qiáng),酸化和分離步驟極易形成內(nèi)酯的難點(diǎn),主要是對(duì)經(jīng)皂化反應(yīng)開(kāi)環(huán)制出目標(biāo)產(chǎn)物進(jìn)行了總結(jié),探究了不同條件下,對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率的影響;同時(shí)比較了投料量不同對(duì)產(chǎn)品產(chǎn)率的影響,以便為該類(lèi)產(chǎn)品的規(guī);苽涮峁┛尚械墓に嚰夹g(shù)。圖1為二氫香豆素皂
化水解原理圖式。
1 材料與方法
1.1試驗(yàn)原料
二氫香豆素;其他試劑和原料為市售商品,使用前未再精制。
1.2主要儀器
紅外光譜儀,500 M核磁共振儀,液相色譜儀,氣相色譜儀。
1.3 3-(2-羥基苯基)-丙酸的制備
準(zhǔn)確稱(chēng)取0.2 mol-氫香豆素放人三口燒瓶中,并加入0.3 mol無(wú)水乙醇,在油浴鍋中加熱攪拌溶解。然后加入一定濃度的Na OH溶液0.6 mol。80℃ 下反應(yīng)一段時(shí)間后,經(jīng)過(guò)色譜檢測(cè)原料轉(zhuǎn)化完后停止加熱并冷卻至室溫。
在減壓條件下,對(duì)上述皂化液除去乙醇和一些水,并向其中加入一定量的飽和食鹽溶液或吸水劑,然后在常溫下,對(duì)濃縮后的皂化液進(jìn)行酸化,待產(chǎn)品析出后,將整個(gè)反應(yīng)液置于0℃冷藏過(guò)夜使其陳化。最后將產(chǎn)品進(jìn)行減壓抽濾,即得到二氫香豆素的水解產(chǎn)品,進(jìn)行必要的結(jié)構(gòu)表征和含量測(cè)試。
2結(jié)果與討論
2.1加Na Cl溶液時(shí)不同濃度的酸液酸化對(duì)產(chǎn)率的影響
由表1和2可以看出,在二氫香豆素的量一定的情況下,不管加飽和Na CI溶液與否,用溶有Na Cl的酸溶液酸化時(shí),產(chǎn)品產(chǎn)率較沒(méi)有溶Na Cl的酸液酸化有明顯的提高。且在不加飽和Na Cl溶液時(shí),產(chǎn)率最高,達(dá)到99.85%。
2.2加入不同原料二氫香豆素的量對(duì)最后產(chǎn)率的影響
由表3可以看出,隨著原料二氫香豆素量的增加,產(chǎn)率呈下降的趨勢(shì),這可能是由于原料的量增大后,經(jīng)酸化處理,溶液中水的含量增大,導(dǎo)致溶液的總飽和度相對(duì)降低了,不利于產(chǎn)品的析出。
2.3原料及相應(yīng)的水解產(chǎn)物的紅外表征
2.3.1二氫香豆素及其水解產(chǎn)物的紅外表征
二氫香豆素及水解產(chǎn)物的紅外譜圖如圖2所示。
由圖2可以看出,水解產(chǎn)物在3 450 cm-1有明顯的羥基吸收峰,且在1 709 cm-1的羧酸的羰基峰較原料二氫香豆素在1 749 cm-1的內(nèi)酯羰基峰有明顯的紅移,符合理論要求。說(shuō)明二氫香豆素在試驗(yàn)條件下成功開(kāi)環(huán),生成了酚羥基和羧基。
2.3.2二氫香豆素的水解產(chǎn)物的NMR
3結(jié)論
通過(guò)對(duì)二氫香豆素水解反應(yīng)的探究,發(fā)現(xiàn)用溶有Na Cl固體顆粒的HC1溶液酸化較沒(méi)有溶解Na Cl固體顆粒的HC1溶液酸化時(shí),產(chǎn)率有明顯的提高。最高產(chǎn)率達(dá)到99.85%。此外,通過(guò)研究還發(fā)現(xiàn),在原料加入量較少的情況下,酸化前不加飽和Na Cl溶液,對(duì)產(chǎn)率影響不大;但當(dāng)原料加入量大于0.06 mol時(shí),酸化前需加一定比例的飽和Na Cl溶液,否則產(chǎn)率提高不明顯。