乙酸溴甲基酯的制備工藝改進

滕雅娣， 張大偉， 管國生

(沈陽化工大學應用化學學院，遼寧沈陽 110142)

乙酸溴甲基酯又稱溴甲基乙酸酯，是一種無色透明液體，在干燥條件下性質比較穩定，但遇水極易分解，在潮濕空氣中很容易變質，因此貯存時一定要注意放在密封干燥的條件下.它是重要的化工原料和有機合成試劑，在化學工業和藥物合成方面都有廣泛的應用，可修飾酸性藥物的化學結構［1-3］，使藥物達到更好的作用效果，也可作為甲酰氧基［4］和酰氧基的保護試劑［5］.它是制備BAPTA-AM(一種鈣離子螯合劑)的原料［6-7］，前人采用以二氯甲烷為溶劑，乙酰溴與多聚甲醛為原料反應生成乙酸溴甲基酯［8］，收率能達到75%.本文采取此種方法并參考一些其他文獻［9-10］，通過正交試驗對該反應進行系統研究，改進實驗工藝，找到最佳反應條件，乙酸溴甲基酯收率可提高到83.33%，優化后的工藝條件所得到的產品收率較文獻收率有較大提高.合成反應式為:

1 實驗部分

1.1 主要試劑與儀器

乙酰溴:質量分數98%，百順(北京)化學科技有限公司;多聚甲醛:分析純，天津大茂化學試劑廠;氯化鋅:分析純，天津大茂化學試劑廠;二氯甲烷:分析純，天津大茂化學試劑廠;高純氮:質量分數99.99%，沈陽信利盛興氣體有限公司.

AVANCEⅢ500 MHz型核磁共振光譜儀，瑞士Bruker公司.

1.2 實驗方法

首先組裝好反應裝置，然后抽真空通氮氣，在氮氣的保護下按順序向瓶中加入50 mL的二氯甲烷、10 mL的乙酰溴、1.4 g的氯化鋅和5.98 g的多聚甲醛，然后將溫度升到30℃，在此條件下反應12 h.反應結束后，將反應體系中的固液混合物進行抽濾，將濾液進行蒸溜，收集120～135℃的餾分，得到乙酸溴甲基酯的粗產品10.1 mL，然后將粗產品進行精餾，收集130～133℃的餾分即得到乙酸溴甲基酯，收率為83.33%.

核磁共振測試結果:1H-NMR(CDCl3，300 MHz)δ:1.907(s，3H，CH3)，5.585(s，2H，CH2Br).

2 結果與討論

2.1 正交試驗及結果

正交試驗采用L9(33)，分別對乙酰溴與多聚甲醛的摩爾比、反應時間和反應溫度進行考察.設計結果見表1和表2.通過對實驗結果的處理可知，對乙酸溴甲基酯產率影響最大的是反應時間，其次是乙酰溴與多聚甲醛的摩爾比，反應溫度對產物的影響不大.

表1 正交設計因素水平值Table 1 Numerical of orthogonal design factors

表2 L9(33)正交試驗方案與結果Table 2 L9(33)orthogonal layout and reasult

2.2 乙酰溴與多聚甲醛的摩爾配比對收率的影響

反應時間9 h，反應溫度30℃時乙酰溴與多聚甲醛的摩爾比對收率的影響如圖1所示.圖1表明，乙酸溴甲基酯隨著乙酰溴與多聚甲醛摩爾比的升高而減小.這是由于乙酰溴增多會增大副反應發生，產生更多的雜質，并且乙酰溴價格比多聚甲醛高很多，乙酰溴太多還會增加工業成本.綜合考慮，反應物摩爾比為0.67∶1比較適宜.

圖1 反應物摩爾比對收率的影響Fig.1 Effect of the ratio of reactants on yield

2.3 反應溫度對收率的影響

乙酰溴與多聚甲醛的摩爾比為0.67∶1，反應時間9 h時反應溫度對收率的影響如圖2所示.由圖2可知，隨溫度的升高，產率的變化趨勢為先增大后減小，當反應溫度為30℃時，產率最高，當反應溫度為40℃時產率急劇下降，這說明溫度合理的升高可提高收率，但溫度過高會對產品收率有不利的影響.綜上所述，溫度為30℃時比較合適.

圖2 反應溫度對收率的影響Fig.2 Effect of reaction temperature on yield

2.4 反應時間對收率的影響

乙酰溴與多聚甲醛的摩爾比為0.67∶1，反應溫度為30℃時反應時間對收率的影響如圖3所示.反應時間對產品的影響較大，當反應時間為12 h時產率最高，可達83.33%，反應時間為15 h時產率有略微下降趨勢，可能是因為反應時間太長不利于產率的提高，因此，選擇反應時間為12 h.

圖3 反應時間對收率的影響Fig.3 Effect of reaction time on yield

3 結論

通過正交試驗找到合成乙酸溴甲基酯的最佳的反應條件:乙酰溴與多聚甲醛的摩爾配比0.67∶1，反應時間12 h，反應溫度30 ℃，產品收率可達83.33%.

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