楚雄醫(yī)藥高等??茖W(xué)校(675005)黃福榮
對異丙基苯甲酸是一種重要的精細(xì)化學(xué)品,在高分子材料、油品改良、液晶顯示、醫(yī)藥農(nóng)藥等領(lǐng)域都有廣泛應(yīng)用。特別是近年來,對異丙基苯甲酸作為藥物中間體更是體現(xiàn)了其制備的重要性。如那格列奈是一種新型、速效的口服降血糖藥,該品具有比其它同類藥物藥效更強(qiáng),對β細(xì)胞作用更迅速,對血糖濃度更加敏感和有效的特點(diǎn)[1],具有良好的研究開發(fā)價(jià)值。
對異丙基苯甲酸是合成那格列奈的重要原料,其合成方法有多種。其中,以異丙基苯和聚甲醛為原料,經(jīng)氯甲基化反應(yīng)制備對異丙基芐氯,再與烏洛托品作用生成對異丙基苯甲醛,經(jīng)氧化反應(yīng)后得到對異丙基苯甲酸的方法,具有原料易得,成本低,對設(shè)備和操作條件無特殊要求的特點(diǎn)。
2.1 制備芐氯的三種方法比較 對異丙基芐氯的制備,文獻(xiàn)報(bào)道有磷酸法、三氯化磷法和氯化氫氣體法。對三種合成方法進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)不同的制備方法得到的芐氯粗品對制備醛和酸的質(zhì)量和收率有較大影響。比較而言,三氯化磷法收率較高,操作比較簡便,故考慮選用。結(jié)果比較如下,見附表1。
2.2 對異丙基苯甲酸制備情況 用三氯化磷法制備得到的芐氯粗品制備對異丙基苯甲酸,進(jìn)行了五批投料生產(chǎn),得到了對異丙基苯甲酸樣品,雖然總收率很低(6.4%),但所得的樣品熔點(diǎn)與文獻(xiàn)報(bào)道(115℃~117℃)一致,紅外圖譜表明有其特征吸收,HPLC含量在94%以上。見附表2。
2.3 對異丙基苯甲酸總收率低的原因分析
2.3.1 芐氯未經(jīng)高真空蒸餾精制(須在0.15mmHg下精制得精品),所得油狀物粗品直接用于下一步反應(yīng)而影響了醛的收率;此外,芐氯性質(zhì)不穩(wěn)定,容易分解破壞。
2.3.2 由芐氯帶來的雜質(zhì),直接影響了醛的蒸餾精制,形成大量高沸聚合物使醛的蒸餾收集困難,并影響了醛的質(zhì)量,進(jìn)一步影響了酸的收率。
2.3.3 對異丙基苯甲醛用過氧化氫氧化反應(yīng)的條件不夠成熟,反應(yīng)率不高,有待進(jìn)一步改進(jìn)氧化劑和反應(yīng)條件。
2.4 實(shí)驗(yàn)部分
2.4.1 對異丙基芐氯的合成(三氯化磷法) 在500ml反應(yīng)瓶中依次加入異丙基苯70ml(0.499mol),聚甲醛28g(0.933mol),冰乙酸62ml,濃鹽酸60ml和氯化鋅36g,于65℃滴加三氯化磷,滴畢于該溫度下回流反應(yīng)7小時(shí),冷卻后靜置分層,分出油層即得到芐氯粗品。
2.4.2 對異丙基苯甲醛的合成 將30ml冰乙酸、30ml水和108g(0.77mol)烏洛托品在攪拌下依次投入到500ml反應(yīng)瓶中,冷卻到20℃以下滴加上述芐氯粗品,保持內(nèi)溫小于30℃,滴畢于40℃~50℃反應(yīng)1小時(shí)之后再回流2小時(shí)。向上述反應(yīng)液中加入240mlH2O及鹽酸,于100℃回流2.5小時(shí)進(jìn)行水解,冷卻后用乙醚萃取三次,合并醚層,用碳酸鉀干燥后蒸去溶劑,濃縮液再進(jìn)行高真空蒸餾,收集bP35 131℃~135℃的餾分即為對異丙基苯甲醛。
2.4.3 對異丙基苯甲酸的合成 在500ml反應(yīng)瓶中,按投料比依次投入氫氧化鈉和水,攪拌溶解后,取對異丙基苯甲醛用乙醇混溶后加入到反應(yīng)瓶中。攪勻,升溫于65℃~70℃滴加過氧化氫水溶液,約2小時(shí)滴完。之后將反應(yīng)液升溫于85℃回流1小時(shí)。然后常壓蒸去乙醇和水,殘余液用濃鹽酸中和到pH約為4,放置析晶。
2.5 圖譜分析 樣品:對異丙基苯甲酸(自制精品)
2.5.1 儀器及色譜條件 儀器:HP1100;流動(dòng)相:甲醇-甲酸銨緩沖液(0.02mol/L,用甲酸調(diào)pH=3.0)(60:40);色譜柱:十八烷基硅烷鍵合硅膠5μm×250mm(ZORBAX SB-C18);流速:1.5ml/min;uv檢測波長:283nm,監(jiān)測器靈敏度:0.1AuFs
附表1 制備芐氯的三種方法比較
附表2 對異丙基苯甲酸制備情況
2.5.2 紅外圖譜分析 紅外圖譜中1683.39處的最強(qiáng)吸收峰是羧基的特征吸收,2953.31處的強(qiáng)吸收峰是羥基吸收峰。苯環(huán)中的C=C與C=O共軛,其吸收峰分裂為1609.8和1571.1兩個(gè)峰。此外,異丙基中的次甲基在2875.91處有吸收,羧基中的CO結(jié)構(gòu)在1320.19處有較強(qiáng)的吸收峰。
以異丙基苯和聚甲醛為起始原料,經(jīng)氯甲基化反應(yīng)制備得到對異丙基芐氯,再與烏洛托品作用生成對異丙基苯甲醛,用過氧化氫氧化后生成對異丙基苯甲酸。精制的對異丙基苯甲酸的紅外圖譜有結(jié)構(gòu)吸收特征,高效液相色譜分析其含量合格。