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文檔簡介

1、吡螨胺的合成一、3-乙基-5-吡唑酸乙酯的合成試劑和藥品金屬鈉(99.7%);草酸二乙酯(99%);丁酮(99.7%,);二氯乙烷,(工業品);氮氣;工業乙醇;硫酸(98%);氮氣(99%);石油醚;乙酸乙酯;儀器玻璃四口瓶、攪拌器、玻璃冷凝器、電子秤、玻璃燒杯、機械真空泵、玻璃單口瓶、恒溫水浴鍋、點板工具一套、丙酰丙酮酸乙酯的合成合成原理:如下圖1化學反應式所示,由2-丁酮和草酸二乙酯做原料, 通過克萊森縮合反應制得丙酰丙酮酸乙酯(a)。但由于2-丁酮是不對稱酮,即該化合物羰基兩邊各有一個活潑氫,因此與草酸二乙酯反應時,反應產物存在熱力學和動力學競爭控制產物問題,會生成兩個主要的同分異構體:

2、即丙酰丙酮酸乙酯(a)和乙酰甲基丙酮酸乙酯(b) 。丙酰丙酮酸乙酯是動力學控制產物,而付產物乙酰甲基丙酮酸乙酯是熱力學控制產物。圖2-1 丙酰丙酮酸乙酯的合成根據熱力學和動力學控制產物的一般規律,要有目的的控制反應條件,朝著有利于目標產物丙酰丙酮酸乙酯的方向進行。在這里將主要考察溶劑、溫度、堿強度、滴加方式的影響。實驗設計理由分別如下:該反應的關鍵是烯醇負離子的產生,如下圖2-2所示,首先產生烯醇負離子,烯醇負離子1是動力學控制產物,即雙鍵上所連取代基較少化合物;而烯醇負離子2是熱力學控制產物,即雙鍵上所連取代基較多化合物。圖2-2 不對稱酮產生兩種烯醇負離子就溶劑來說,由于溶劑對碳負離子(或

3、烯醇負離子)對親核取代反應結果影響較大,因此,有必要研究不同性質的溶劑對反應結果的影響,故在本章首先考察了溶劑的效應,首先要排除質子溶劑,因為在質子溶劑中,形成的烯醇負離子會與質子溶劑溶劑之間交換質子,最后會導致不同的烯醇負離子之間形成平衡,即有利于熱力學烯醇負離子的產生,進而形成熱力學平衡克萊森縮合反應產物:乙酰甲基丙酮酸乙酯(b)。為了達到生成目標產物丙酰丙酮酸乙酯(a),應當使用非質子溶劑,基于此,本文分別考察了非質子溶劑乙醚、甲苯的效果。同時,溫度不同,碳負離子在與不對稱酮反應時,對異構體的影響也是很大的,因此本章也將考察不同溫度的影響。一般來說,溫度低,有利于動力學控制,而較高的溫度

4、則有利于熱力學平衡產物。但從大生產角度考慮,溫度太低,不利于節約成本和提高生產率,因此,需要通過研究來綜合考慮。脫質子化合物即堿的堿性強弱對產物的選擇性也有較大影響。因為快速、完全、不可逆地去質子化是有利于動力學控制,因此,使用位阻大的強堿是有利于動力學控制產物,如二異丙基胺基鋰、六甲基硅胺鋰等的使用就有利于動力學控制,但這兩種堿使用條件苛刻,價格較貴,如二異丙基胺基鋰通常要在-78條件下使用,對大批量生產來說是不現實的。基于此,我們選擇堿性較強,價格便宜的乙醇鈉作脫質子化合物。具體研究條件如下:用非質子溶劑二氯乙烷作溶劑研究目的:在選定溶劑、堿不變得條件下,考察溫度對試驗結果的影響。試驗1

5、乙醇鈉的制備將6.25g(0.27mol)鈉一次性加入到已用氮氣置換(0.5小時)過的250 mol四中,將四口瓶加熱至50左右,從滴液漏斗中加入約5070ml乙醇(自然放熱并反應放出氫氣,這時冷凝器有回流現象出現,溫度約在8095),然后再慢慢從滴液漏斗中滴加乙醇,保持回流現象,如果沒有回流現象,就通過升溫的方法來達到回流,保證反應進行,當鈉塊很少時,開動電動攪拌。用量桶量125mL乙醇于恒壓滴液漏斗中,開始緩慢滴加乙醇溫度控制在,有回流現象出現。當鈉塊反應至一定程度再將乙醇全部加入,待鈉全部溶解后,再用80水浴攪拌反應1小時。用水浴(溫度控制在8090)減壓蒸出乙醇,得到的乙醇鈉在冰水中靜

6、置約1小時。試驗2 丙酰丙酮酸乙酯的制備向蒸干的乙醇鈉(在冰水中靜置約1小時后)中加入100mL二氯乙烷, 攪拌使完全溶解(時間約1小時20分),在冰鹽浴下緩慢滴加41mL(0.3mol)草酸二乙酯與41mL(0.45mol)2-丁酮混合液,滴加溫度控制在0以下,約1小時10分滴完,滴加完后繼續反應5小時。取樣點板或氣相定性至無草酸二乙酯為合格,反應結束,減壓蒸出溶劑二氯乙烷與丁酮的混合液。減壓水浴溫度控制在60左右,試驗3處理(酸洗:用酸中和)然后加入25mL濃硫酸和100mL冰水洗滌,分層,水相用二氯乙烷50 mL×2萃取。有機相水洗,用100mL水×3。減壓蒸餾約1小

7、時。即為目標產物。產率82%。所得產物進行氣相色譜儀分析檢測純度。氣相條件:柱溫100、檢測器250、氣化室250,結果表明純度為89.1%。氣相圖如下圖2-3所示。Rt=2.957min 為草酸二乙酯;Rt=3.204min 為產物丙酰丙酮酸乙酯。重復實驗結果數據:產率 =86.6%,純度 = 87%。金屬鈉和無水乙醇的比列為1:7試驗4將水合肼滴丙酰和丙酮酸乙酯溶液雙滴加向250 mL三口燒瓶中加入20 mL、攪拌器,向其中加入21.46 g丙酰丙酮酸乙酯(0.125mol, 21mL, 純度為95%),冰鹽浴條件下滴加7.49 g水合肼(0.15 mol, 9 mL)的22 mL水溶液,滴加完畢繼續反應3小時。靜止分層,有機層用水洗,水層與有機層交界處出現少許薄膜。分液,三氯甲烷萃取,無水硫酸鎂

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