王立中，卞小琴

(泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇泰州225300)

鄰氯苯乙酸的合成研究

王立中，卞小琴

(泰州職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇泰州225300)

本文研究了八羰基二鈷催化合成鄰氯苯乙酸，考察了不同反應(yīng)條件對產(chǎn)率的影響，優(yōu)化出最佳反應(yīng)條件。實驗表明：在常壓下，醇水體積比為2∶1，堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，催化劑與鄰氯氯芐物質(zhì)的量比為1∶40，反應(yīng)溫度為50℃，產(chǎn)率可達74.5%。

八羰基二鈷；鄰氯苯乙酸；催化合成

苯乙酸類化合物是重要的精細化工中間體，廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、香料、染料等領(lǐng)域。鄰氯苯乙酸是雙氯滅痛藥物合成的主要中間體，其最主要的合成方法是傳統(tǒng)的鄰氯苯乙腈水解制得，此法的優(yōu)點是成本低，但其采用劇毒的氰化鈉為原料，污染嚴(yán)重，設(shè)備腐蝕也很嚴(yán)重。本文研究了利用八羰基二鈷催化合成鄰氯苯乙酸，反應(yīng)條件溫和，產(chǎn)品收率高，鈷鹽和溶劑易回收。

1 實驗部分

1.1 試劑及儀器

八羰基二鈷：進口優(yōu)級純；CO：工業(yè)純；NaOH：分析純；鄰氯甲苯：分析純；鹽酸：分析純。

產(chǎn)品的熔點采用提勒管測定，溫度計未經(jīng)校正；由日本島津IR-408型紅外光譜儀，溴化鉀壓片；1H NMR分析：Bruker 600 MHz型核磁共振儀，CDCl3作溶劑，TMS作內(nèi)標(biāo)物。

1.2 反應(yīng)方程式

1.3 合成實驗

1.3.1鄰氯氯芐的制備

按文獻[1]合成了鄰氯苯乙酸的前體鄰氯氯芐。

1.3.2鄰氯苯乙酸的制備

在100mL的四口燒瓶中加入30mL醇水混合液（醇和水按體積比2∶1進行混合），常壓下通入一氧化碳10min置換反應(yīng)瓶內(nèi)殘留的空氣，加入0.66g（2mmol）Co2（CO）8，攪拌，加熱，控制溫度在50℃左右，同時滴加鄰氯氯芐12.88 g（80mmol）和30%NaOH溶液（由65g氫氧化鈉和160g蒸餾水配成）。反應(yīng)液為紫紅色，當(dāng)?shù)渭咏Y(jié)束后，反應(yīng)液出現(xiàn)粉白色糊狀固體，維持反應(yīng)4h左右后（TLC跟蹤檢測），停止通一氧化碳，反應(yīng)完成后，向反應(yīng)液中通入空氣，過濾，用30%的氫氧化鈉溶液50mL洗滌，回收鈷鹽，母液蒸餾回收甲醇，向蒸餾后的在反應(yīng)液中加入鹽酸酸化，調(diào)節(jié)反應(yīng)液的pH值為1～2，此時有大量白色固體生成，抽濾，干燥得粗品，經(jīng)30%乙醇水溶液重結(jié)晶得到后得10.17g（收率為74.5%）。熔點為94～96℃（文獻值為96℃[2]），紅外數(shù)據(jù)和核磁數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)譜圖一致。

2 結(jié)果和討論

2.1 醇水重量比對收率的影響

反應(yīng)條件同合成實驗，當(dāng)醇水體積比為：5∶1、3∶1、2∶1、1∶1、0.7∶1時，反應(yīng)收率（%）分別為：68.3、72.4、74.5、67.3、53.2。可知，醇水體積比為2∶1時，反應(yīng)收率較高，隨著水比例上升，反應(yīng)收率下降，可能是由于氯芐溶解度降低導(dǎo)致反應(yīng)不充分。綜合考慮各種因素，醇水體積比取2：1。

2.2 堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)改變對反應(yīng)收率的影響

反應(yīng)條件同合成實驗，當(dāng)NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)（%）為：20、25、30、35、40時，反應(yīng)收率（%）分別為：69.5、71.8、74.5、64.6、55.5?？芍?，NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)超過30%后，反應(yīng)收率開始急劇下降，可能是質(zhì)量分?jǐn)?shù)過高，副反應(yīng)增加。降低NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)對反應(yīng)收率的影響不大，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)過低增加了廢水量，因此確定最佳的NaOH質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%。

2.3 催化劑與芐氯物質(zhì)的量比對反應(yīng)收率的影響

反應(yīng)條件同合成實驗，當(dāng)m(催化劑):m(氯芐)為：1∶20、1∶40、1∶60、1∶80、1∶100時，反應(yīng)收率（%）為：77.2、74.5、65.3、56.7、45.2?？芍?，隨著催化劑用量的增加，收率增加。但考慮到催化劑本身價格比較高，最終確定催化劑與氯芐的物質(zhì)的量比為1∶40為最佳的催化劑用量。

2.4 反應(yīng)溫度對反應(yīng)收率的影響

反應(yīng)條件同合成實驗，當(dāng)溫度（℃）為：40、50、60、70時，反應(yīng)收率（%）為：58.6、74.5、71.2、57.6。可知，反應(yīng)溫度控制在50℃為宜。溫度太低，反應(yīng)速率低、收率低，溫度太高，增加副反應(yīng)。

3 總結(jié)

3.1合成鄰氯苯乙酸的最佳反應(yīng)條件：在常壓下，醇水體積比為2∶1，堿質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%，催化劑與芐氯物質(zhì)的量比為1：40，反應(yīng)溫度為50℃，產(chǎn)率可達74.5%。

3.2該法原料易得，反應(yīng)步驟少，反應(yīng)時間短，產(chǎn)品收率高，后處理簡便，對環(huán)境污染小。

［1］艾俊華,李煒,覃芳.精細石油化工,1995(3):40-42.

［2］李述文,范如霖.實用有機化學(xué)手冊,上海:上?？茖W(xué)技術(shù)出版社,1981.

Study on synthesis of o-clorophenylacetic acid

WANG Li-zhong,BIAN Xiao-qin
（Taizhou Polytechnic Institute，Taizhou Jiangsu 225300，China）

O-Clorophenylacetic acid was synthesed by catalyst of dicobalt octacarbonyl.The influential factors on the reaction were investigated.The optimum condition was obtained.The experimental results indicated the optimum conditions were:at atmospheric pressure,the volume ratio of methanol and water was 2∶1,alkaline concentration was 30%,themolar ratio of catalyst and o-chlorobenzyl chloride was 1∶40,the temperature of reaction was 50℃.The yield could reach 74.5%。

dicobalt octacarbonyl，o-clorophenylacetic acid，catalytical synthesis

10.3969/j.issn.1008-1267.2011.01.019

TQ245.3

A

1008-1267（2011）01-049-02

2010-03-16

王立中（1974～），男，碩士研究生，講師，主要從事有機合成的研究。

江蘇省青藍工程。