對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯的新合成方法

南志鋒(山西省晉中市榆次區(qū)東陽(yáng)中學(xué)， 030609)

對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯的新合成方法

南志鋒(山西省晉中市榆次區(qū)東陽(yáng)中學(xué)， 030609)

本文研究了對(duì)甲苯磺酸與2-噻吩乙醇反應(yīng)合成對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯的新方法，即在鐵鹽為催化劑，1,2-二氯乙烷為溶劑，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)至原料2-噻吩乙醇消失(薄層層析法檢測(cè)反應(yīng)終點(diǎn))，經(jīng)后處理得到對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯，在最佳反應(yīng)條件下收率為82.4%。該方法具有成本低、操作簡(jiǎn)單、生產(chǎn)環(huán)境友好的特點(diǎn)，適合工業(yè)化生產(chǎn)。

對(duì)甲苯磺酸；2-噻吩乙醇；對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯

化學(xué)工業(yè)的健康發(fā)展是人類生存和發(fā)展的必然要求。過(guò)去粗放式的、無(wú)視環(huán)境污染的經(jīng)營(yíng)模式已經(jīng)給人們的健康帶來(lái)一定的危害。不斷進(jìn)行技術(shù)改造，開(kāi)發(fā)高效、清潔、低碳、循環(huán)綠色化生產(chǎn)工藝，使我國(guó)化學(xué)工業(yè)走上可持續(xù)發(fā)展的道路是一種必然的選擇。筆者就對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯的生產(chǎn)推薦一種先進(jìn)的工藝方法，有利于提高企業(yè)效益和節(jié)能環(huán)保。

1 新老合成工藝的對(duì)比

對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯是醫(yī)藥化工原料的中間體。由于對(duì)甲苯磺酸基是一個(gè)容易離去的基團(tuán)，故對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯中的對(duì)甲苯磺酸基容易被其它基團(tuán)取代，方便合成多種化合物，如由它可以合成噻氯吡啶、氯吡格雷、普拉格雷等藥物。目前文獻(xiàn)報(bào)道的對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯的合成方法基本由原料2-噻吩乙醇與對(duì)甲苯磺酰氯反應(yīng)而得，不同文獻(xiàn)之間的差別主要是所使用的縛酸劑不同，如縛酸劑有三乙胺、吡啶、碳酸氫鈉、碳酸鈉、氫氧化鉀和氫氧化鈉等 。

由于目前合成對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯需要用到對(duì)甲苯磺酰氯作為原料，它是一種有刺激性惡臭的易燃白色固體，屬于第6.1類毒害品，現(xiàn)在市場(chǎng)價(jià)為1.6萬(wàn)元/噸。而本文采用對(duì)甲苯磺酸代替對(duì)甲苯磺酰氯，也即由2-噻吩乙醇與對(duì)甲苯磺酸反應(yīng)合成對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯，其所用對(duì)甲苯磺酸為易燃的白色固體，不屬于有毒品，價(jià)格為6000元/噸，因此代替后不但合成過(guò)程對(duì)環(huán)境友好，而且成本大大降低。這里對(duì)甲苯磺酸主要的作用是增加親核反應(yīng)的活性。對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯進(jìn)行后續(xù)反應(yīng)生成新的化合物后對(duì)甲苯磺酸從對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯分子中被取代下來(lái)。經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的回收處理即可得到對(duì)甲苯磺酸，反復(fù)循環(huán)利用，提高了原料的利用率。因此該方法適合工業(yè)化生產(chǎn)。

2 材料、試劑和儀器

2-噻吩乙醇：武漢遠(yuǎn)啟醫(yī)藥化工有限公司；對(duì)甲苯磺酸：成都市科龍化工試劑廠；高效液相色譜儀：島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司；熔點(diǎn)儀：天津大學(xué)精密儀器廠；紫外分光光度儀：天津港東科技發(fā)展股份有限公司。

3 實(shí)驗(yàn)

3.1 反應(yīng)方程式

3.2 實(shí)驗(yàn)操作

將12.8g(0.1mol)2-噻吩乙醇，20g(0.115mol)對(duì)甲苯磺酸，5g硫酸鐵，100ml 1，2-二氯乙烷加入到250ml反應(yīng)瓶中，氮?dú)獗Ｗo(hù)下回流反應(yīng)，TLC確定反應(yīng)終點(diǎn)(2-噻吩乙醇斑點(diǎn)消失)。反應(yīng)畢，抽濾，二氯甲烷洗滌固體，濾液用50ml飽和碳酸氫鈉洗滌，無(wú)水硫酸鈉干燥，過(guò)濾，減壓濃縮，冷凍得到類白色固體，過(guò)濾，石油醚洗滌得白色固體，收率82.4%。

4 結(jié)果討論

4.1 催化劑種類對(duì)反應(yīng)收率的影響

將12.8g(0.1mol)2-噻吩乙醇，20g(0.115mol)對(duì)甲苯磺酸，100ml 1，2-二氯乙烷，不同種類催化劑加入到250ml反應(yīng)瓶中，TLC確定反應(yīng)終點(diǎn)。催化劑種類對(duì)反應(yīng)收率的影響見(jiàn)表1。

表1 催化劑種類對(duì)反應(yīng)收率的影響

由表1可知，無(wú)水硫酸鐵作為催化劑收率最高，無(wú)水三氯化鋁最低，因此，確定無(wú)水硫酸鐵作為催化劑。

4.2 催化劑用量對(duì)反應(yīng)收率的影響

將12.8g(0.1mol)2-噻吩乙醇，20g(0.115mol)對(duì)甲苯磺酸，100ml 1，2-二氯乙烷，不同用量的硫酸鐵加入到250ml三口燒瓶中，TLC確定反應(yīng)終點(diǎn)。催化劑用量對(duì)反應(yīng)收率的影響見(jiàn)表2。

由表2可知，反應(yīng)收率隨著催化劑用量的增加而增加，當(dāng)催化劑用量達(dá)到5g硫酸鐵時(shí)收率達(dá)到最大，之后不再增加。因此確定硫酸鐵用量為5g。

表2 催化劑用量對(duì)反應(yīng)收率的影響

5 結(jié)論

用對(duì)甲苯磺酸代替對(duì)甲苯磺酰氯制備對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯的優(yōu)勢(shì)：(1)減少了環(huán)境污染。對(duì)甲苯磺酰氯在儲(chǔ)存、使用時(shí)污染較嚴(yán)重，而且生產(chǎn)對(duì)甲苯磺酰氯也要用到污染嚴(yán)重的氯磺酸原料。作為對(duì)比，生產(chǎn)對(duì)甲苯磺酸使用三氧化硫作為磺化劑，盡管三氧化硫的氣態(tài)也會(huì)造成一定的污染，但污染程度比氯磺酸小很多，并且常溫下三氧化硫?yàn)楣虘B(tài)或液態(tài)，污染更小。對(duì)甲苯磺酸為固態(tài)，毒性很小，且氧化性比一些無(wú)機(jī)酸小很多，儲(chǔ)存、使用均方便。(2)使用對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯進(jìn)行下一步反應(yīng)后可回收對(duì)甲苯磺酸，它與2-噻吩乙醇反應(yīng)又可得到對(duì)甲苯磺酸-2-噻吩乙酯，這種循環(huán)利用的特點(diǎn)可大大降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)污染物近零排放。本工藝具有綠色環(huán)保、代替目前生產(chǎn)工藝的應(yīng)用價(jià)值。

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