3-苯甲酰基苯乙腈单甲基化的研究

3-苯甲酰基苯乙腈单甲基化的研究 第37卷第2期 2007年4月 精细化工中间体 FINECHEMICALINTERMEDIATES V0I_37No.2 April2007 3一苯甲酰基苯乙腈单甲基化的研究 刘志雄,贾石磊,李屹,朱娟 (吉首大学化学化工学院,湖南吉首416000) 摘要:以3一苯甲酰基苯乙腈为原料,采用碳酸二甲酯进行一甲基化反应制备2-(3 苯甲酰基苯基)丙腈,使反应控 制在单甲基化阶段,HPLC测定产物含量99.7%.同时探讨了催化剂的选择,反应温 度,反应时间对反应的影响. 关键词:3一苯甲酰基苯乙腈;2一(3一苯甲酰基苯基)丙腈;碳酸二甲酯;单甲基化 中图分类号:0623.76文献标识码:A文章编号:1009—9212(2007)02—0054—02 StudyonMonomethylationof3-Benzoylbenzeacetonitrile LIUZhi-xiong,JIAShi—le,LIY,ZHUJuan (C0llege0fChemistryandChemicalEngineering,JishouUniversity,Jishou416000,China) Abstract:2一(3一 Benzoylpheny1)propionitrilewhichwasanimportantintermediateofketoprofenwassynth esizedfrom 3-benzoylbenzeacet0nitrileviamonometh)lationinthepresenceofdimethylcarbonate,Pur ecompoundwasobtained andthecontentofcrystalwasabout99.7%.Theinfluenceofcatalysts,reactiontemperaturean dreactiontimeon reactionswerediscussed. Keywords:3一benz0ylbenzeacet0nitrile;2一(3一 benzoylpheny1)propionitrile;dimethylcabonate;口一monomethylation 1前言 2一(3一苯甲酰基苯基)丙腈是合成酮基布洛芬的 重要中间体,文献[1]以3一苯甲酰基苯乙腈为原料, 采用各种甲基化剂进行反应(例如CH,I和CH3Cl 等).产物中混有一定量的二甲基产物;文献[2-5]以 硫酸二甲酯为甲基化剂,需较长时间反应合成2一(3一 苯甲酰基苯基)丙腈,产物亦为单甲基和二甲基混合 物,为粘稠油状物,不易析晶,二甲基产物带人最终 产物酮基布洛芬中难以除去,这直接影响酮基布洛芬 的收率和质量.笔者采用绿色甲基化试剂碳酸二甲 酯,在高压反应釜中使反应控制在单取代反应阶段, 通过重结晶处理,得固体纯品. 2实验部分 2.1仪器与试剂 仪器:傅立叶红外分光光度仪Impact420, Agilentl100高效液相色谱 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 仪,C8柱(150x 4.6mm),TraceMS型气质联用质谱分析仪,核磁 共振波谱仪VarianVX一300. 试剂:3一苯甲酰基苯乙腈(自制);碳酸二甲酯, 碳酸钾均为CP. 2.22一(3一苯甲酰基苯基)丙腈的合成 于反应釜(体积2000mL)中加入3一苯甲酰基苯 乙腈100g(0.452mo1),碳酸钾124.8g(0.904mo1), 碳酸二甲酯500mL,搅拌升温至180?,维持180?反 应4h.逐渐降至室温,放出反应产生的二氧化碳,开 釜后.将反应液取出过滤,滤饼回收.滤液减压回收 溶剂.剩余物减压蒸馏收集210,212?/400Pa馏分, 得无色粘稠液体,放置固化,研碎,重结晶,过滤, 干燥得白色粉末95-3g.HPLC测定纯度99.7%,收率 89.7%.m.P.:53.0,54.4~C(文献值m.P.:52,54?). IR(KBr.v/cm):3063,2990,2240,1596, 1317,722;HNMR(CDC13),6:7.51,7.81(m,9H), 4.03(q,1H,J=7.1Hz),1.70(d,3H,J=7.1Hz);EI- MS(m/Z):235(M+),208,181,158,130,105,77,51. 3结果与讨论 芳基乙腈系列化合物中,由于芳基和氰基的吸电 子作用,亚甲基表现出酸性,当这些化合物用较强的 碱在非质子溶剂中处理,一CHCN中的亚甲基上的活 泼氢被碱夺去,形成碳负离子,碳负离子与碳酸二甲 酯作用,生成O/一甲基芳基乙腈. 3.1甲基化催化剂的选择 基金项目:吉首大学人才引进资助项目(2005年),吉首大学福特基金科技创新项目(07JDPHE056). 作者简介:刘志雄(1973一),男,湖南新化人,研究生.研究方向:医药中间体合成工艺研究.(E—mail:liuzhxi@sina.com) 收稿日期:2007—03-08 第2期刘志雄,等:3一苯甲酰基苯乙腈单甲基化的研究55 在高压反应釜(体积2000mE)中加人3一苯甲酰 基苯乙腈30.0g(0.1357mo1),催化剂02715mol,碳 酸二甲酯500mL.搅拌升温至设定的180~C,反应10h 后.冷至室温.放去反应产生的二氧化碳,开釜将反 应液取出过滤.滤饼回收.滤液减压回收溶剂,剩余 液减压蒸馏收集馏份208,212~C/400Pa,得无色粘稠 液体,放置固化,研碎,干燥,得类白色粉末. 表1催化剂对甲基化反应的影响 Table1Methylationofdifferentbases note:a:Allreactionswereconductedinamixtureofbase/3一 benzoylbenzeacetonitril~2:1:b:DeterminebyHPLC;c:Selectivitywas defined~:molarratioof(3-benzoyl--~-methylbenzeneacenitrile)/(3一 benzoyl-methylbenzeneacetonitrle+3-benzoyl.— dimethylbenzeneacetonitrle) 由表1可知.在相同的条件下.随着碱原子序数 的增大.碱金属碳酸盐的碱性越强,催化性能越好; 其中钠,钾的氢氧化物比其碳酸盐的催化性能差,打 开反应釜发现.滤饼产物致密,结块,说明氢氧化物 与反应生成的二氧化碳发生反应生成了碳酸盐,同时 生成了少量的水.引起催化剂结块.从而催化剂比表 面积减小.催化性能降低:乙醇钠也具有良好的催化 性能.可能与反应体系开始是均相反应.然后逐渐变 为非均相反应过程有关. 从以上催化剂中.选择了价廉易得的碳酸钾催化 剂作为研究重点. 3.2温度对甲基化反应的影响. 选择了碳酸钾催化剂作为研究重点,并探讨了碳 酸钾催化下不同温度对反应的影响. 由表2可知,随反应温度的提高,开始反应物的 转化率提高,显示反应加快.但当反应温度达180~C以 上时,转化率几乎没有变化,说明反应在10h内己完全. 3.3碳酸钾催化甲基化反应时间的确定 在 总结 初级经济法重点总结下载党员个人总结TXt高中句型全总结.doc高中句型全总结.doc理论力学知识点总结pdf 以上实验数据后.选定碳酸钾作催化剂, 并确定摩尔比儿(碳酸钾):/Z(3一苯甲酰基苯乙腈)=2: 1.反应温度180~C的条件下.探讨了时间对甲基化反 应的影响. 表2碳酸钾催化反应温度对对甲基化反应的影响 Table2MethylationusedK2C03underdifferenttemperature note:aDeterminebyHPLC;bSelectivitywasdefinedas: molarratioof(3-benzoyl--w-methylbenzeneacenitrile)/(3—benzoyl—. methylbenzeneacetonitrle+3-benzoyl--~,a--dimethylbenzeneacetonitrle) 在上述拟定的操作条件下,探讨了该条件下反应 时间终点的规律. reactiontime,h 图1碳酸钾催化甲基化反应时间的确定 Fig.1ThereactiontimeofmethylationusedK2COs 由图1可知.反应4,4.5h后3一苯甲酰基苯乙腈 的基本转化,继续延长时间虽无双甲基化产物生成, 但产品颜色加深.3一苯甲酰基一一苯乙腈的纯度稍有 下降.因此确定反应时间为4h. 4结论 以3一苯甲酰基苯乙腈为原料,以友好的碳酸二 甲酯进行甲基化反应,无双甲基化产物,3一苯甲酰基 苯乙腈单甲基化的较佳反应条件为:儿(碳酸钾):n(3一 苯甲酰基苯乙腈)=2:1,反应温度180~C,反应时间为 4h;产物纯度为99.7%,收率为89.7%,其结构经 HNMR确定. 参考文献: [1]BmenetJP,ComettiA.NewProcessforthePreparationof (3-Benzoylpheny1)AlkanoicAcid[P].Fr:2163875,1973- 07—21. [2]BorisZ,MirkoS.ProcessforPreparing2-(3一Benzoylpheny1) - propionicAcid[P].Fr:2422619,1979—11—09. [3]BorisZ.ProcessforthePreparationof2-(3一Benzoylpheny1)一 propionicAcid[P].Fr:2367728.1978—12—05. [4]陈芬儿,张文文.酮洛芬的改进合成法[J].中国医药工业杂 志,1992,(23):290. [5]郁敏.2一(3一苯甲酰基苯基)丙腈的合成研究[J].中国药科 大学,2001,23(3):185—186.