3，4，5，6-四溴酚磺酞合成及純化方法的改進

修志明，黃夢媛，胡 冰，雷莉妍，王麗萍

(吉林大學生命科學學院，長春130012)

酚磺酞類衍生物屬于三苯甲烷類染料，是目前應用較廣泛的一類酸堿指示劑［1-5］.3，4，5，6-四溴酚磺酞作為酚磺酞類衍生物，是合成多種蛋白誤差指示劑的原料，如四溴酚藍和DIDNTB(5'，5″-二硝基-3'，3″-二碘-3，4，5，6-四溴酚磺酞)等作為檢測尿液白蛋白已廣泛用于臨床早期腎病的診斷［6-8］.3，4，5，6-四溴酚磺酞通常采用3，4，5，6-四溴-2-磺苯甲酸環酐與苯酚在無水四氯化錫催化條件下反應生成，并進一步用堿溶、酸沉法純化后制得［9］.Cihelnik 等［10］以 3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸環酐為原料，采用微波法合成了3，4，5，6-四溴酚磺酞.但上述兩種方法制得的四溴酚磺酞純度較低，同時原料四溴-2-磺基苯甲酸環酐不易購買，且價格昂貴.本文在文獻［11-12］的基礎上，以2-磺基苯甲酸環酐為原料，經溴代反應得到3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸環酐，再與苯酚反應合成了3，4，5，6-四溴酚磺酞，并改進了純化方法.

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

2-磺基苯甲酸環酐(質量分數為98%，國產);3，4，5，6-四溴酚磺酞對照品(美國Sigma公司);發煙硫酸、液溴、碘、亞硫酸、苯酚、無水四氯化錫、乙酸乙酯和乙醚均為國產AR級.

液相色譜儀(LC-2010HT型，日本島津公司);核磁共振儀(300 MHz，美國Varian公司);液質聯用儀(1100型，美國Agilent公司).

1.2 方法

1.2.1 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成路線如圖1所示.

圖1 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成Fig.1 Synthesis of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

1.2.1.1 3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸環酐的合成 將184.2 g(1 mol)2-磺基苯甲酸環酐置于900 mL發煙硫酸(含體積分數為50%的SO3)中，混合均勻后加入18.0 g碘.量取307 mL(1.5 mol)液溴，先滴加200 mL液溴，升溫至80℃控溫反應約3 h，再升溫至100℃控溫反應約3 h.反應冷卻后，滴加70 mL液溴，升溫至130℃反應1 h，直至液溴被完全吸收.反應冷卻后滴加37 mL液溴，并升溫至150℃控溫反應30 min.反應冷卻至室溫后加入1.5 L水，用亞硫酸充分洗滌，除去過量的液溴，沉降，過濾，濾餅干燥后，用V(乙酸酐)∶V(冰醋酸)=1∶3重結晶即可制得產物.

1.2.1.2 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成 將117.6 g(1.25 mol)苯酚于120℃控溫攪拌0.5 h，加入250.0 g(0.5 mol)四溴-2-磺基苯甲酸環酐，攪拌均勻后加入發煙四氯化錫93 mL(0.8 mol)，將混合液升溫至130℃，控溫攪拌反應8 h，TLC監測反應(V(甲醇)∶V(乙酸乙酯)=1∶5，下同)，反應完成后，趁熱倒入10 L水中，沉降，傾去上清液;再加入5 L水，攪拌10 min，沉降，傾去上清液，過濾，濾餅于105℃烘干2 h，制得粗品，用HPLC檢測純度(檢測波長:254 nm;色譜柱:C18(5 μm，4.6 mm×250 mm);流動相:含質量分數為0.1%TFA的V(乙腈)∶V(水)=35∶65溶液，下同).

1.2.2 3，4，5，6-四溴酚磺酞的純化

1.2.2.1 溶劑抽提 取3，4，5，6-四溴酚磺酞粗品100.0 g，將w(粗品)∶V(乙酸乙酯)=1∶10混合，攪拌2 h，過濾，濾液濃縮至干，于105℃干燥1 h，制得抽提產物，用HPLC檢測純度.

1.2.2.2 重結晶 將w(抽提產物)∶V(乙醚)=1∶5混合，攪拌1 h，過濾，濾餅于105℃干燥1 h，制得3，4，5，6-四溴酚磺酞純品，用HPLC檢測純度.

2 結果與討論

2.1 反應溫度對3，4，5，6-四溴酚磺酞合成的影響

按照方法1.2.1.1制得3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸環酐402.0 g，產物為白色晶體，收率80.4%;m.p.:217～219℃;質譜檢測結果:MS(ESI):m/z 500.7［M+H］+，與目標化合物一致.

按照方法1.2.1.2，將苯酚、四溴-2-磺基苯甲酸環酐和無水四氯化錫依次投入反應器中，分別于120，130，140℃控溫反應，TLC監測至原料反應完全，制得產物，用HPLC檢測純度，實驗結果列于表1.

表1 反應溫度對3，4，5，6-四溴酚磺酞合成的影響Table 1 Effect of reaction temperature on the synthesis of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

四溴-2-磺基苯甲酸環酐先與一分子苯酚發生加成反應，再與一分子苯酚縮合生成酚磺酞產物.當n(催化劑)∶n(底物)＞1.6時，提高催化劑用量對產率影響較小;當反應溫度較低時，需延長反應時間，但產率和純度均較低;提高反應溫度，產率增加，但溫度過高在反應后期易使產物碳化;苯酚過量將導致產物產率和純度均較低.

3，4，5，6-四溴酚磺酞產物分析結果:MS(ESI):m/z 670.5 ［M+H］+;1H NMR(300 MHz，DMSO-d6)，δ 7.13(d，J=9.0 Hz，4H)，6.79(d，J=9.0 Hz，4H).與目標化合物一致.

2.2 抽提溶劑對3，4，5，6-四溴酚磺酞純化的影響

取3份各50 g 3，4，5，6-四溴酚磺酞粗品按照1.2.2.1方法分別將該粗品與1 L的丙酮、乙腈和乙酸乙酯混合，制得抽提產物，用HPLC檢測純度，實驗結果列于表2.

表2 抽提溶劑對3，4，5，6-四溴酚磺酞純化的影響Table 2 Effect of extraction solvent on the purification of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

由于四溴酚磺酞、加成產物和苯酚均易溶于質子溶劑，且不易分離，因此抽提溶劑不能使用質子溶劑;四溴酚磺酞和苯酚可完全溶解于非質子極性溶劑中，而加成產物不易溶解，因此產物中含有微量加成產物雜質.由于非質子極性溶劑的極性越強，溶解度越大，產率越高，但純度越低，因此，用乙酸乙酯做抽提溶劑所得產物純度較高.

2.3 重結晶溶劑對3，4，5，6-四溴酚磺酞純化的影響

取4份各50 g按照1.2.2.1方法制得的抽提產物，按照1.2.2.2方法分別將抽提產物與0.5 L苯、乙醚、石油醚和四氯化碳混合，制得產物，用HPLC檢測純度，實驗結果列于表3.

表3 重結晶溶劑對3，4，5，6-四溴酚磺酞純化的影響Table 3 Effect of recrystallization solvent on the purification of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

四溴酚磺酞在非質子非極性(或低極性)溶劑中難溶，而苯酚相對易溶，因此產物中僅含有微量苯酚雜質.由表3可見:選用苯或四氯化碳為重結晶溶劑，產物的產率低、純度低，且溶劑的毒性較大;使用乙醚作為重結晶溶劑，產物的產率高、純度高，效果較好.

圖2為本文合成提純的3，4，5，6-四溴酚磺酞與其對照品的薄層色譜.由圖 2可見，3，4，5，6-四溴酚磺酞對照品主斑點(Rf=0.3)上方存在加成產物雜質斑點(Rf=0.5)和苯酚斑點(Rf=0.9)，合成產物中未出現加成產物和苯酚雜質斑點.

圖3為本文合成提純的3，4，5，6-四溴酚磺酞與其對照品的液相色譜.由圖3可見，3，4，5，6-四溴酚磺酞對照品在14.142 min和18.531 min處存在雜質峰，合成的3，4，5，6-四溴酚磺酞未出現雜質峰，因此純化效果較好.

綜上，本文以2-磺基苯甲酸環酐為原料，合成了3，4，5，6-四溴酚磺酞粗品，使用乙酸乙酯為抽提溶劑，制得了純度較高的抽提產物;使用乙醚為重結晶溶劑，制備了純度和收率均較高的終產物.

圖2 3，4，5，6-四溴酚磺酞薄層色譜Fig.2 TLC of 3，4，5，6-Tetrabromophenolsulfonephthalein

圖3 合成的3，4，5，6-四溴酚磺酞(A)及其對照品(B)的液相色譜Fig.3 HPLC of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein samples samples(A)and reference substance(B)

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