許 標
(湖南食品藥品職業(yè)學院,湖南 長沙 410208)
(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-基氧)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯的合成工藝研究
許 標
(湖南食品藥品職業(yè)學院,湖南 長沙 410208)
本文對(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-基氧)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯的合成工藝進行了研究。以4,6-二氯嘧啶與3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮為原料,在20℃的溫度下,緩慢滴加27%甲醇鈉的甲醇溶液,反應10h,得到的母液收率可達65.8%。
甲氧基丙烯酸酯;合成工藝;甲醇鈉
文獻報道,(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-基氧)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯的合成都是由4,6-二氯嘧啶與3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮來制備,但具體操作有3種不同的方法:1)將3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮先用甲醇醇解成(E)-2-(2-羥苯基)-3-甲氧基丙烯酸甲酯,再與4,6-二氯嘧啶反應而得;2)由4,6-二氯嘧啶與3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮在甲醇鈉固體的催化下反應而得;3)在滴加甲醇鈉的甲醇溶液中,由4,6-二氯嘧啶與3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮反應而得。
其中第1種方法反應收率低,所需溶劑的用量也多,時間也較長,不適于大規(guī)模的工業(yè)化生產。通過對后兩種方法進行試驗,本文最后采用第3種方法,并找出了最佳合成工藝方案。
將35.2g(0.2mol)的3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮、33.1g(0.22mol)的4,6-二氯嘧啶溶解在100mL甲酸甲酯中,在20~25℃、N2保護下,緩慢滴加27%甲醇鈉的甲醇溶液48.0g(0.22 mol),滴加時間為10h。滴完后再保持此溫度攪拌2h。減壓蒸出甲醇和甲酸甲酯,在殘渣中加入1.5%的KOH溶液140g,在90~95℃下攪拌30min。當冷卻到50℃時,加入150 mL甲苯,攪拌15min。靜置,分離出有機相,減壓脫去甲苯及其它低沸點物質。用120 mL乙酸酐溶解脫去甲苯后的粗產物,加入2mL甲磺酸升溫至100℃,反應1.0h。減壓脫去溶劑,得到暗紅色黏狀物42.1g,收率65.8%。
參照文獻,考察反應溫度對收率的影響,選取不同的反應溫度,按1.2的實驗方法進行反應,檢測反應收率,試驗結果如表1所示。
表1中的數據表明,在20℃下反應的收率最高。我們還發(fā)現在溫度較低和溫度較高時,均容易生成副產物。所以我們確定反應最佳溫度為20℃。
表1 反應溫度對反應收率的影響Table 1 Effect of reaction temperature on reaction yield
甲醇鈉的干燥程度及甲醇鈉溶液的滴加速度對反應收率有很大影響。如果將甲醇鈉與反應物同時加入,則會全部生成副產物,根本得不到目標產物。我們通過調整甲醇鈉的滴加速度,考察了甲醇鈉的滴加時間對反應收率的影響。其它條件不變,按照1.2的實驗方法操作,得到的實驗結果見表2。
表2 甲醇鈉的滴加時間對反應收率的影響Table 2 Effect of the distribution droplets of sodium methoxide on reaction yield
表2中的數據說明,甲醇鈉溶液的滴加速度太快,由于副產物的生成量增加,會降低反應收率。而甲醇鈉的滴加時間太長,收率也會下降。這可能是由于時間長了會導致甲醇鈉吸收一定的水分,從而失去催化效果。試驗確定甲醇鈉的最佳滴加時間為10h。
試驗考察了原料配比對反應收率的影響。改變4,6-二氯嘧啶的量,使3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮和4,6-二氯嘧啶的摩爾比從1∶1.0增加到1∶1.3,其它條件不變,按照1.2的實驗方法進行反應,得到的實驗結果見表3。
表3 原料配比對反應收率的影響Table 3 Effect of material ratio on reaction yield
結果表明,隨著4,6-二氯嘧啶用量的增加,收率也逐步提高,當其配比增加到1∶1.1時,收率達到最高,繼續(xù)增加配比,收率反而略有下降。這是因為4,6-二氯嘧啶的增加會導致4,6-二氯嘧啶直接與甲醇鈉反應,生成副產物,從而影響產物的生成。因此我們確定3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮和4,6-二氯嘧啶的最佳摩爾比為1∶1.1。
該反應所用的催化劑是堿,實驗考察了碳酸鉀、氫氧化鈉、氫氧化鉀和甲醇鈉這4種不同的催化劑對反應收率的影響,結果見表4。
表4 不同的催化劑對反應收率的影響Table 4 Effect of different catalyzer on reaction yield
從表4中可以看出,堿性越強,反應收率越高。甲醇鈉得到的收率遠大于其它幾種堿,用弱堿碳酸鉀得到的目標產物幾乎為零,故選用甲醇鈉作催化劑。
甲醇鈉在反應中既是催化劑又是縛酸劑,它的用量應略多于反應物。我們設計實驗考察甲醇鈉用量對收率的影響,通過改變甲醇鈉的用量,使3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮和甲醇鈉的摩爾比從1∶1.0增加到1∶1.3,按照1.2的方法進行實驗,得到的實驗結果見表5。
表5 甲醇鈉的用量對反應收率的影響Table 5 Effect of use level of sodium methoxide on reacrion yield
從表5中的數據可以看出,隨著甲醇鈉用量的增加,收率也逐步提高,當其配比增加到1∶1.1時,收率達到最高,繼續(xù)增加配比,收率反而略有下降。這可能是因為甲醇鈉的量增加,將導致甲醇鈉與4,6-二氯嘧啶的副反應進一步發(fā)生。因此我們確定3-(α-甲氧基)甲烯基苯并呋喃-2(3H)-酮和甲醇鈉的最佳摩爾比為1∶1.1。
實驗過程中,考察了不同溶劑對反應收率的影響。選用了甲苯、二氯甲烷、甲酸甲酯、乙酸甲酯和四氫呋喃5種溶劑,按照1.2的實驗方法進行操作,得到的實驗結果如表6所示。
表6 溶劑對反應收率的影響Table 6 Effect of solvent on the yield of the reaction
從表6中的數據來看,用甲酸甲酯作溶劑的收率最高,故選用甲酸甲酯作反應溶劑。
我們確定了合成(E)-2-[2-(6-氯嘧啶-4-基氧)苯基]-3-甲氧基丙烯酸甲酯的最佳反應條件為:原料摩爾配比(內酯∶嘧啶)= 1∶1.1;反應溫度20℃;甲醇鈉的滴加時間10h。在上述條件下反應,得到的母液收率可達65.8%。
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Synthesis of (E)-Methyl 2-[2-(6-chloro pyrimidin-4-yloxy) phenyl]-3-methoxypropenoate
XU Biao
(Hunan Food and Drug Vocational College, Changsha 410208, China)
In this paper, the synthesis of(E)-methyl 2-[2-(6-chloro pyrimidin-4-yloxy) phenyl]-3-methoxypropenoate was studied.Applied 3-(α-methoxy) methylenebezofuran-2(3H)-ketone and 4,6-two chloro pyrimidin as raw materials, the methanol solution of 27% sodium methoxide was slowly added at 20℃, reaction time was 10h, the yield of mother liquor was up to 65.8%.
methoxy acrylic acid methyl ester;synthesis technology; sodium methoxide
O 623.624
A
1671-9905(2017)12-0033-03
許標(1974-),男,高校講師,碩士
2017-09-18