對氨基芐醇的合成研究

李方橋

(湖北三峽職業技術學院,湖南宜昌市 443000)

對氨基芐醇的合成研究

李方橋

(湖北三峽職業技術學院,湖南宜昌市 443000)

以4-硝基芐醇為原料,分別采用Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑合成了對氨基芐醇。通過對比三種催化劑所得產物的收率和氣相色譜檢測的含量可知:以4-硝基芐醇合成對氨基芐醇時應選用Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑,其收率可達79.8%,氣譜檢測含量為98.7%。

對氨基芐醇;水合肼;還原;合成

0 引 言

對氨基芐醇是用于合成抗腫瘤藥物的重要中間體,同時還可用于制備光敏材料、標記蛋白質與DNA的探針以及醇氧化酶等,因此此化合物近年來在醫藥、化工行業中得到了廣泛的應用[1-4]。

通過查閱文獻[5-12]可知,合成對氨基芐醇常用的方法有:生物還原法和化學還原法。生物還原法是以4-氨基苯甲酸為原料經酶還原而得,但是此方法由于其反應時間長、提純困難而不利于工業化生產。化學還原法中則按其原料又可以分為兩大類:一類是以4-硝基苯甲醛或4-硝基苯甲酸為原料用硼氫化鈉還原,但此方法中用到硼氫化鈉,在實際工業化生產中存在較大的安全隱患。另一類是以4-硝基芐醇為原料催化水合肼還原法,此法常用的催化劑有Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼等三種催化劑。本文在綜合考慮催化效果、制備工藝、成本的基礎上選定對硝基芐醇為原料,分別以Pd/C,Fe (Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑合成對氨基芐醇,相應的反應式如圖1所示。

圖1 以對硝基芐醇為原料合成對氨基芐醇的反應式

1 實驗部分

1.1 實驗原料和儀器

1.1.1 實驗原料及試劑

對硝基芐醇,分析純,國藥集團化學試劑有限公司;水合肼(80%),化學純,國藥集團化學試劑有限公司;海綿Pd,上海市嘉禾貿易有限公司,活性炭(粉末),MgO,FeCl3·6H2O,NaOH,異丙醇等均為分析純,天津(香港)新通精細化工有限公司。

1.1.2 實驗設備及儀器

DF-101S集熱式恒溫磁力攪拌器(鞏義市予華儀器有限責任公司),旋轉蒸發儀,JB50-D型增力電動攪拌機(上海標本模型廠磁子),YP102N型電子天平(上海精密科學儀器有限公司),SHZ-Ⅲ型循環水真空泵(上海亞榮生化儀器廠),X-4數字顯示顯微熔點測定儀。

1.2 實驗步驟

1.2.1 催化劑的制備

(1)Pd/C的制備。稱取海綿鈀1.06g,活性炭1g,將兩者充分攪拌均勻,待用。

(2)Fe(Ⅲ)-MgO的制備。稱取NaOH12.8g配置成2mol/LNaOH溶液。然后稱取27.6gFeCl3· 6H2O置入燒杯中碾碎,加入200mL水攪拌溶解后倒入500mL三口燒瓶中,再用分液漏斗緩慢滴加配制好的NaOH溶液,立即出現大量的紅棕色絮狀的沉淀,滴加完畢,再往三口燒瓶中加入13.8gMgO,攪拌升溫至80℃,保溫24h,反應完畢。冷卻過濾,濾餅用50mL×3蒸餾水洗。將濾餅置于烘箱中100℃烘干,碾碎備用。

(3)Fe(Ⅲ)-水合肼的制備。稱取NaOH12.8g配置成2mol/LNaOH溶液。然后稱取27.6gFeCl3· 6H2O置入燒杯中碾碎,加入200mL水攪拌溶解后倒入500mL三口燒瓶中,再用分液漏斗緩慢滴加配制好的NaOH溶液,立即出現大量的紅棕色絮狀的沉淀,滴加完畢,測試pH值為7～8。再往三口燒瓶中加入40g活性炭,攪拌升溫至60℃,保溫12h,反應完畢。冷卻過濾,濾餅用50mL×3蒸餾水洗。將濾餅置于烘箱中100℃烘干,碾碎備用。

1.2.2 對氨基芐醇的合成

量取250mL異丙醇置于三口燒瓶中,稱取30.6g對硝基芐醇加入到燒瓶中,攪拌待硝基芐醇完全溶解后加入制備好的催化劑2.15g,邊攪拌邊緩慢升溫至回流。TLC監測(乙酸乙酯/石油醚=1/3)。待反應液降至室溫,過濾用20mL×3異丙醇洗滌濾餅,合并濾液,減壓蒸餾,得淺黃色至類棕白色半液態物質, GC檢測含量,m.p.60～63℃。

當以Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑時,還需另稱取80%水合肼15.75g(0.25mol)倒入恒壓滴液漏斗中,緩慢滴加,滴加完畢,回流15min,再滴加4.2g水合肼,滴加完畢繼續反應1h。

圖2

通過上述三種不同的催化劑進行反應,所得到的產物的收率和氣相色譜檢測含量分別見表1。

表1 用不同催化劑得到產物的收率和氣相色譜含量

3 結 論

本文在綜合考慮反應物成本,制備工藝利于工業化生產的基礎上,以4-硝基芐醇為原料,分別采用Pd/C,Fe(Ⅲ)-MgO或Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑合成了對氨基芐醇。通過三種不同催化劑所得的產物的收率和氣相色譜檢測的含量可以認為以4-硝基芐醇合成對氨基芐醇時應選用Fe(Ⅲ)-水合肼為催化劑,其收率可達79.8%,氣譜檢測含量為98.7%。

[1]Bhatt R ,Gong B ,Hong F ,et a1.Preparation of 6 - phenyl - [ 1 ,3 ,5 ] triazine - 2 ,4 - diamine derivatives and related compounds withlys0phosph atidic acid acyltransferases B (LPAA - B) inhibitoryactivity for use in the treatment of cancer [ P ] .WO : 2003037346A1 ,2003 - 05 - 08.

[ 2 ]Wang S , Advincula R.Synthesis and characterization of photoresponsive all - azobenzene dendrimers : strategies for exponentialgrowth of a macromolecular dye [J ].Polym Mater Scie Eng ,2001 ,85 :611 - 612.

[3 ]Chen J W, Qin C Q.Reduction of alkenes and aromatic nitrocompounds with borohydride exchange resin (BER) cat - alyzed bytransition metal compounds [J ] .React Polym ,1992 ,16 (31 : 287 -295.

[4 ]Graham B J ,Curtis F C ,J ude E M ,et a1.An image contrast agentselectively activated by prostate specific antigen [ J ] .Bioorganic Medicinal Chemistry ,2006 ,14 (2) :418 - 425.

[5]Menon V , Hsieh C T , Fitzpatrick P F.Substituted alcohols asmechanistic probes of alcohol oxidase [ J ] .Bioorg Chem , 1995.23(11 :42 - 53.

[6]Inagawa J.Biotin - derivatizing agent for labeling protein or DNAprobes[ P].jP :06092968 ,1994 - 04 - 05.

[7]Hart B H , Jang D G.Montmorillonite - catalyzed reduction ofnitrogenous with hydrazine [ J ] .Tetrahedron Letters , 1990 , 31 ( 8)1181 - 11 :82.

[8]Mochida K, Kobayashi M Ando K.Biochemical manufacture ofsubstituted benzyl alcohols from benzoic acids [ P ] .J P :08056682.1996 - 03 - 05.Study On Synthesis of 4 - AminobenzylA1coho1.

[9] 韋長梅,張榮,徐斌,等.芐醇對位硝化的研究[J].精細化工, 2004,9.

[10] 張竹霞,呂榮文,張珂珂,等.水合肼還原硝基物的研究[J].精細化工,2001,4.

[11] 吳廣文,鄧燕青,饒華英.水合肼的生產及應用[J].化學與生物工程,1988,4,39-45.

[12] 高隴玉.精細化學品分析.北京:化學工業出版社,2002,148.

TQ223.2+1

A

1003-6490(2010)01-0044-03

2009-12-15

李方橋(1973.12-),女,湖北當陽人,碩士在讀,高級工程師,主要研究方向有機合成。