朱益民
江蘇磐?;び邢薰?/p>
苯甲酰甲酸是一種防治高血壓和腦血栓藥物的中間體,另外在其他方面也有著廣泛的應(yīng)用,在人們的生產(chǎn)和生活中是需求量比較大的。它能夠與很多種金屬形成不同的絡(luò)合物,這些絡(luò)合物在生產(chǎn)生活中也是有著很重要的作用的。另外,苯甲酰甲酸甲酯也是醫(yī)療藥物的重要中間體,能夠治療胃病或者是十二指腸潰瘍等疾病。苯甲酰甲酸及其甲酯的合成產(chǎn)物成為許多化學(xué)反應(yīng)的催化劑,而且還能夠作為熒光材料的敏化劑,多種功能引發(fā)人們的注意,是一種具有廣泛的發(fā)展前景的合成中間體。
苯甲酰甲酸屬于酮酸,比較容易被氧化,合成的過(guò)程一般來(lái)說(shuō)是比較困難的。最早的合成方法都是采用實(shí)驗(yàn)室合成的方法,例如扁桃酸生物發(fā)酵氧化或者是苯乙炔二氧化硒氧化的方法,用這樣的方法合成苯甲酰甲酸的方法成本比較高,不利于大規(guī)模的生產(chǎn),另外反應(yīng)發(fā)生的條件也是相當(dāng)苛刻的,只能作為演示實(shí)驗(yàn),對(duì)于大量的工業(yè)生產(chǎn),目前的條件還不能夠滿(mǎn)足。但是目前工業(yè)化生產(chǎn)采取了其他的合成方法。
其中一種就是苯甲酰腈水解法,苯甲酰腈在濃鹽酸的催化下,水解生成苯甲酰甲酸,在工業(yè)生產(chǎn)的過(guò)程中需要將苯甲酰腈、氯化鈉以及85%的硫酸銨按照一定的物質(zhì)比例投放到反應(yīng)容器當(dāng)中,進(jìn)行充分的攪拌,使這些反應(yīng)物能夠充分的溶解,然后升高反應(yīng)溫度,反應(yīng)一定的時(shí)間后,再將整個(gè)反應(yīng)的溫度降低到室溫,用乙酸乙酯提取三次,并用5%的碳酸氫鈉溶液洗滌,采用油層加熱脫除溶劑,冷卻之后就可以得到粗制品。將粗制品溶于熱的四氯化碳中,之后進(jìn)行脫色處理,將濾液冷卻至常溫,然后再用冷凍鹽水降溫,經(jīng)過(guò)過(guò)濾就能夠得到成品。這樣的操作方法相對(duì)來(lái)說(shuō)是比較簡(jiǎn)單的,操作過(guò)程比較簡(jiǎn)單,并且能夠得到很高的收率,這也是目前國(guó)外普遍采用的一種方法,能夠通過(guò)工業(yè)生產(chǎn)得到大量的苯甲酰甲酸。
除了水解苯甲酰腈的方式,工業(yè)生產(chǎn)中經(jīng)常用到的方法還有在水溶液當(dāng)中氧化扁桃酸的方法。在這一反應(yīng)中是以重鉻酸鈉-硫酸作為氧化劑的,首先將扁桃酸投放到反應(yīng)釜當(dāng)中,加入一定量的水,充分的攪拌溶解之后,降低溫度,將整個(gè)反應(yīng)的溫度控制在10攝氏度以下,然后滴加反應(yīng)所需的氧化劑,滴加完成之后保證反應(yīng)的時(shí)間在一個(gè)小時(shí)左右。當(dāng)反應(yīng)完成之后利用堿液將整個(gè)溶液的pH值調(diào)到2-3之間,是整個(gè)溶液呈酸性,靜置一段時(shí)間后,等待苯甲酸結(jié)晶的析出,然后進(jìn)行過(guò)濾,利用乙酸乙酯提取兩次左右。將提取液合并在一起,通過(guò)真空脫溶的方式得到粗制品,利用活性炭脫色處理,得到精制品。這種扁桃酸氧化的方法在工藝方面也是比較簡(jiǎn)單的,得到的產(chǎn)品質(zhì)量相對(duì)來(lái)說(shuō)也是比較高的,是目前我國(guó)生產(chǎn)苯甲酰甲酸的主要方法。但是這一方法也存在著不足的地方,反應(yīng)所需的原料扁桃酸價(jià)格比較昂貴,反應(yīng)的成本比較高,反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水也比較多,不利于環(huán)境保護(hù)。所以說(shuō)目前在生產(chǎn)上針對(duì)這兩方面的問(wèn)題也進(jìn)行了一定的改進(jìn),提高收率的同時(shí)也減少了廢水,成為性?xún)r(jià)比較高的一種生產(chǎn)方式。
苯乙烯在堿性條件下,經(jīng)過(guò)高錳酸鉀的氧化能夠生成苯甲酰甲酸。在工業(yè)生產(chǎn)中,將一定量的堿性溶液進(jìn)行稀釋?zhuān)缓笸度氡揭蚁?,進(jìn)行劇烈的攪拌,在這一過(guò)程中滴加配好的高錳酸鉀溶液,將反應(yīng)的溫度控制在60攝氏度左右。滴加完成后,保證反應(yīng)的時(shí)間在十五分鐘左右,反應(yīng)完成之后,加入少量的乙醇使反應(yīng)溶液由混濁變得澄清,之后進(jìn)行過(guò)濾,濾餅水洗兩次。合并溶液之后,將溶液調(diào)至酸性,靜置析出苯甲酸結(jié)晶,采用氯化鈉鹽析的方法,利用乙酸乙酯進(jìn)行提取,既可以得到粗制品。再利用乙酸乙酯重結(jié)晶的方式可以得到成品。該方法雖然能夠制得苯甲酰甲酸,但是對(duì)于工業(yè)化的生產(chǎn)來(lái)說(shuō)比較困難,消耗高錳酸鉀的同時(shí)還會(huì)產(chǎn)生大量的廢水和錳泥,原料雖然廉價(jià)易得,操作起來(lái)也比較簡(jiǎn)單,但是引起產(chǎn)物的原因還是不能投入大量的生產(chǎn),但是卻是比較有發(fā)展前景的一種合成方式。
苯甲酰甲酸甲酯是在得到苯甲酰甲酸的基礎(chǔ)上合成的,利用一定量的苯甲酰甲酸,無(wú)水甲醇以及一定量的固體酸,將這些反應(yīng)物放置在三口燒瓶當(dāng)中,該燒瓶應(yīng)該具有磁力攪拌、溫度測(cè)量、冷凝以及分水等功能,將一定量的無(wú)水環(huán)己烷加入到反應(yīng)容器當(dāng)中,經(jīng)過(guò)攪拌,控制整個(gè)反應(yīng)的溫度控制在回流溫度,反應(yīng)大概三小時(shí)左右就可以結(jié)束整個(gè)反應(yīng),將反應(yīng)的溫度降至室溫,利用漏斗進(jìn)行減壓過(guò)濾,除去其中的固體酸,使用無(wú)水甲醇洗滌濾餅,收集反應(yīng)的濾液,經(jīng)過(guò)過(guò)濾和蒸餾得到粗制品。利用高效液相色譜對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行提純,能夠得到苯甲酰甲酸甲酯。
目前,苯甲酰甲酸及其甲酯在人們生活中的很多方面都有著廣泛的應(yīng)用,在工業(yè)生產(chǎn)中也在不斷的對(duì)這種中間體進(jìn)行合成,合成的方法雖然有很多種,但是該生成物對(duì)反應(yīng)條件的要求比較高,另外從反應(yīng)的產(chǎn)物來(lái)考慮,應(yīng)該選擇更加有利于環(huán)境保護(hù)的工業(yè)生產(chǎn)方式,這樣才能夠讓合成的產(chǎn)品為人們服務(wù)的同時(shí),也不會(huì)對(duì)環(huán)境造成太大的傷害。苯甲酰甲酸及其甲酯有著很大的應(yīng)用前景,在醫(yī)藥方面對(duì)于胃酸胃潰瘍的治療有著很好的效果,另外對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)也有一定的幫助,作為農(nóng)藥中間體,能夠合成除草劑,適用于農(nóng)田除草,是一種高效低毒的農(nóng)藥,以后還會(huì)在更廣的方面有所應(yīng)用。