陳正許 蔣成君
(1.浙江新東港藥業(yè)股份有限公司 浙江 臺(tái)州 318000;2.浙江科技學(xué)院生物與化學(xué)工程學(xué)院 浙江 杭州 310023)
5-溴-2-甲氧基苯酚(5-bromo-2-methoxyphenol)是一種重要的農(nóng)藥、醫(yī)藥中間體,可用于合成治療高血壓藥物阿里克侖[1]。
5-溴-2-甲氧基苯酚有3條主要合成路線:(1)以鄰甲氧基苯酚為原料[2-5],對(duì)酚羥基進(jìn)行磺?;Wo(hù),溴代琥珀酰亞胺溴化,脫保護(hù)合成,這條路線中所用溴化試劑溴代琥珀酰亞胺價(jià)格昂貴。(2)以5-溴-2-甲氧基苯甲醛為原料[6-8],但是5-溴-2-甲氧基苯甲醛本身價(jià)格就比較昂貴。(3)以2,4-二溴苯甲醚為原料[9]在丁基鋰、三甲氧基硼的作用下合成5-溴-2-甲氧基苯酚,此路線反應(yīng)條件苛刻,原料不易得到。
本文對(duì)以鄰甲氧基苯酚為原料的路線進(jìn)行改進(jìn),對(duì)酚羥基乙?;Wo(hù),液溴溴化,脫保護(hù)合成5-溴-2-甲氧基苯酚。其合成路線如下所示:
1.1 主要儀器與試劑
WRS-2A型熔點(diǎn)測(cè)定儀(上海物理光學(xué)儀器廠);500兆核磁共振儀(瑞士Bruker公司);元素分析儀(EuroEA3000)
鄰甲氧基苯酚(工業(yè)級(jí),含量≥99%,上海市鑫隆化工有限公司);溴素(工業(yè)級(jí),含量≥99%,常州市誠(chéng)邦化工有限公司);其他試劑均為分析純或化學(xué)純,未經(jīng)處理直接使用。
1.2 實(shí)驗(yàn)步驟
1.2.1 乙酰愈創(chuàng)木酚的合成
在3000mL四口燒瓶中加入124.0g(1mol)鄰甲氧基苯酚,2000mL醋酸酐,在強(qiáng)烈攪拌下滴加10mL濃硫酸,混合物升溫到100℃反應(yīng)6h,然后冷卻到25℃,取樣GC檢測(cè)原料已反應(yīng)完全,用2000mL二氯甲烷萃取兩次,二氯甲烷層用500mL飽和食鹽水洗滌一次,回收溶劑二氯甲烷,得到淡黃色液體160.6g,收率96.6%。
1H NMR(CDCl3):δ2.26(s,3H),3.78(s,3H),6.70~7.15(m,4H);13C NMR,δ20.25,55.58,112.30,120.50,122.63,151.00,168.65;元素分析C9H10O3,理論值,C,65.05;H,6.07;測(cè)定值,C,65.00;H,6.10%。
1.2.2 5-溴乙酰愈創(chuàng)木酚的合成
在500mL四口燒瓶中加入150g(0.9mol)乙酰愈創(chuàng)木酚,冰醋酸240mL,碘2.5g(0.01mol)在25℃,攪拌下滴加液溴160g(2mol),滴加完畢,加熱到100℃反應(yīng)10h,反應(yīng)混合物冷卻到室溫,用3000mL乙酸乙酯萃取兩次,合并乙酸乙酯層,用500mL飽和亞硫酸鈉洗滌,然后用500mL飽和食鹽水洗滌,回收乙酸乙酯得到粗品,淡黃色膠狀物180.0g,純度98.3%,收率80.2%。
1H NMR(CDCl3):δ2.30(s,3H),3.75(s,3H),6.75(d,1H),7.18(d,1H),7.24~7.29(d,1H);13C NMR,δ20.20,55.80,111.65,113.50,125.80,129.35,140.20,150.40,168.25;元素分析:C9H9BrO3理論值C,44.11;H,3.70;測(cè)量值,C,44.00;H,3.60%。
1.2.3 5-溴-2-甲氧基苯酚的合成
在3000mL四口燒瓶中加入5-溴乙酰愈創(chuàng)木酚147.0g(0.6mol)、10%碳酸氫鈉840g(1mol)、甲醇600mL,在氮?dú)獗Wo(hù)下回流3h,加入2000mL乙酸乙酯萃取兩次,乙酸乙酯層用1000mL飽和食鹽水洗滌,回收乙酸乙酯,得到5-溴-2-甲氧基苯酚的粗品,用乙酸乙酯重結(jié)晶,得到黃色固體101.1g,收率83.0%。
mp:102℃~103℃,1H NMR(CDCl3):δ3.78(s,3H),6.60(d,1H),6.83~6.90(d,1H),6.98(d,1H);13C NMR(CDCl3):δ56.00,111.90,113.40,117.95,122.76,145.90,146.60,159.75.元素分析:C7H7BrO2理論值C,41.41;H,3.48;測(cè)定值C,41.38;H,3.52%。
2.1 關(guān)于合成乙酰愈創(chuàng)木酚的探討
在愈創(chuàng)木酚分子結(jié)構(gòu)中,苯環(huán)上連有羥基和甲氧基兩個(gè)強(qiáng)供電子基,容易被氧化,且羥基的定位效應(yīng)比甲氧基強(qiáng),溴化時(shí)目標(biāo)產(chǎn)物的收率很低,為了保證溴化反應(yīng)的順利進(jìn)行及溴化的定位,將愈創(chuàng)木酚經(jīng)乙酸酐乙酰化后,乙?;g化了芳環(huán)并改變了其定位特性,增大了甲氧基鄰位的位阻,使溴化時(shí)順利的進(jìn)入5-位。醋酸酐是一個(gè)強(qiáng)?;瘎磻?yīng)具有不可逆性,用酸酐為?;瘎┻M(jìn)行酰化時(shí)多在酸或堿催化下進(jìn)行,常用的催化劑有硫酸、氯化鋅、三氟化硼、吡啶等。實(shí)驗(yàn)中加入濃硫酸可以加快反應(yīng)的進(jìn)行,其酸催化反應(yīng)過(guò)程如下:
2.2 關(guān)于合成5-溴乙酰愈創(chuàng)木酚的探討
實(shí)驗(yàn)研究中發(fā)現(xiàn)用溴代琥珀酰亞胺溴化乙酰愈創(chuàng)木酚時(shí)的收率為93.5%,但是溴代琥珀酰亞胺價(jià)格昂貴。用分子溴的取代反應(yīng),通常在醋酸溶液中進(jìn)行,對(duì)溴分子而言,為二級(jí)反應(yīng),因?yàn)楸仨氂昧硪环肿拥匿鍋?lái)極化溴分子才能進(jìn)行正常速度的溴代反應(yīng)。加入碘可以加快反應(yīng)的進(jìn)行,因?yàn)镮2Br-比Br3-更易生成,于是提高了反應(yīng)速度。探索實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)滴加溴的速度在整個(gè)反應(yīng)中很重要,溴滴加速度過(guò)快會(huì)導(dǎo)致體系溫度急劇升高,溴蒸汽逸出。
2.3 關(guān)于合成5-溴-2-甲氧基苯酚的探討
在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),水體系需要的溫度較高,水的量過(guò)多會(huì)給后處理帶來(lái)困難,難以萃取,所以減少水的用量對(duì)于產(chǎn)品與后處理都有舉足輕重的作用。純粹的甲醇反應(yīng)效率較低,反應(yīng)時(shí)間較慢,甲醇/水為混合溶劑的反應(yīng)體系,該體系能順利的脫乙?;磻?yīng)得到了改善,反應(yīng)速率大幅度提高,水解程度得到較好的控制。
本文對(duì)鄰甲氧基苯酚為原料經(jīng)酚羥基保護(hù)合成5-溴-2-甲氧基苯酚的路線進(jìn)行改進(jìn),采用乙?;Wo(hù),液溴直接溴化,脫乙?;铣?-溴-2-甲氧基苯酚的方法,總收率為64.3%。利用此法合成出的5-溴-2-甲氧基苯酚其價(jià)格在目前市場(chǎng)上具有一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。
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