康 力, 董 菁, 呂 霞, 施小新
(華東理工大學 藥學院 制藥工程系,上海 200237)
隨著環(huán)保意識的不斷加強,人們提出了“綠色化學”的概念[1~3]?;瘜W研究者致力于研究取代傳統(tǒng)有機溶劑的綠色化學方法,發(fā)展出了以超臨界流體為溶劑或以室溫離子液體為溶劑的方法。但是在有機反應中完全不使用溶劑則更為綠色環(huán)保[4],近年來有文獻報道:在不加溶劑的情況下,可通過光、熱、微波以及超聲等方法,使反應物在固態(tài)下進行化學反應[5~7]。實驗結果表明,無溶劑操作??梢蕴岣叻磻霓D化率和選擇性,減少副產(chǎn)物,加快反應速度,使后處理也比傳統(tǒng)反應較為容易[7]。
本文使用羧酸(2a, 2c~2e)與三乙胺按一定比例配制的混合溶液為親核試劑,實現(xiàn)了在無溶劑條件下將鹵代烴(1a, 1a′, 1b, 1f, 1i, 1j和1j′)轉化成酯(3a~3j, Scheme 1)的新方法,整個操作過程不需要溶劑,符合綠色化學的要求。
Bruker ADVANCE 500 MHz型核磁共振儀(CDCl3為溶劑,TMS為內標);HP 5989A型質譜儀。所用試劑除特殊注明外均為分析純。
在三口燒瓶中加入乙酸170 mL(2.97 mol),冰浴冷卻,攪拌下緩慢滴加三乙胺280 mL(2.01 mol),滴畢,撤去冰浴,于室溫攪拌2 h制得澄清溶液A。
Scheme1
在圓底燒瓶中加入溶液A 93 mL(約0.3 mol),攪拌下加入1a′ 21 g(0.15 mol),快速攪拌下于90 ℃反應2 h。用30%K2CO3溶液(140 mL)中和,靜置分層,有機層減壓蒸餾收集85 ℃/266 Pa餾分得無色油狀液體3a22 g,收率90%;1H NMRδ: 1.53(d,J=6.5 Hz, 3H), 2.07(s, 3H), 5.89(q,J=6.5 Hz, 1H), 7.27~7.31(m, 1H), 7.33~7.36(m, 4H); EI-MSm/z(%): 164(M+, 24), 122(82), 104(100), 77(38), 43(45)。
用類似方法合成3b~3j(合成3j時乙酸/三乙胺混合溶液需過量4倍),1H NMR和MS表征結果與Scheme 1所示結構相符。合成3的反應條件及產(chǎn)率見表1。
表 1 合成3的反應條件及產(chǎn)率*
*括號內數(shù)據(jù)鹵代烴為1a′或1j′;合成3j時乙酸/三乙胺混合溶液需過量4倍
以1a′為底物,考察了r對合成3a的影響,結果見表2。由表2可見,當r=1 ∶1時,有消除反應的產(chǎn)物生成;當r超過4 ∶1時,反應速率明顯減慢;選擇r=3 ∶2時效果最好,產(chǎn)率可達90%。
表 2 r對合成3a的影響*
*r=n(乙酸) ∶n(Et3N);其余反應條件同1.2
n(乙酸) ∶n(胺)=3 ∶2,分別以1a′和1f為底物,考察了胺對合成3的影響,結果見表3。從表3可以看出,以Et3N和n-Bu3N作堿時,產(chǎn)率都比較高;苯胺則可能由于易被氧化,反應產(chǎn)物較雜,產(chǎn)率很低。
表 3 胺對合成3a(3f)的影響*
*n(乙酸) ∶n(胺)=3 ∶2,其余反應條件同1.2; 括號內數(shù)據(jù)對應3f
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