苦杏仁酸論文---苦杏仁酸制備工藝研究
[摘要]以TEBA季銨鹽為相轉移催化劑，苯甲醛為原料合成苦杏仁酸是一種新的合成方法。大大加快了反應速度提高了收率，也簡化了操作，代替了以往多由苯甲醛與氰化鈉加成得氰醇再水解制得的路線長，操作不便，勞動保護要求高的缺點。本文介紹了實驗條件對合成苦杏仁酸反應的具體影響，找到了合成實驗的最佳條件。
[關鍵詞]相轉移催化 苯甲醛 苦杏仁酸
中圖分類號：O621.3 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）18-0308-01
0 引言
苦杏仁酸（Mandelic acid）？，又稱扁桃酸，或α―羥基苯乙酸[1]。分子式（Formula）為 C8H8O3，分子量（Molecular Weight）為 152.15，外觀（Appearance）： 白色結晶粉末，熔點范圍118.0-121.0℃。由于其具有較強的抑菌作用，可直接口服用于治療泌尿系統感染疾病?？嘈尤仕峋哂惺中苑肿?，是重要的手性藥物中間體和精細化工產品， 不但可用于合成血管擴張藥環扁桃酯、尿路感染消炎藥苦杏仁酸烏洛托品和鎮痙藥苦杏仁酸芐酯等藥物， 而且具有殺精子和滅滴蟲的雙重作用。 2012 年我國苦杏仁酸消費量約為250 t， 目前國際市場上苦杏仁酸需求量正以年均約10 %的速度增長。
苦杏仁酸制備的方法有三種，即苯甲醛氰化法，苯乙酮衍生法，相轉移催化法。本文采用相轉移催化法避免了氰化物的使用，而且反應時間大為縮短，產率得到較大的提高，是較為理想的方法。
1 實驗方法
本課題實驗原理：用苯甲醛、TEBA與氯仿在堿性條件下發生加成反應，制備苦杏仁酸。反應式如下：
在裝有攪拌器、滴液漏斗、球形冷凝管的250ml三口燒瓶中，加入7.1g（0.068mol）新蒸苯甲醛、0.7g TEBA（氯化三乙基芐基銨）和12ml（0.15mol）氯仿，加熱、攪拌，用調溫水浴鍋加熱至溶液溫度為50 ～ 60 ℃ 時，從滴液漏斗緩緩滴加 26g 50% 氫氧化鈉溶液，始終控制溶液溫度在60 ～ 65 ℃ 之間。滴加完成后繼續反應2h，至反應液接近中性時停止。
反應液轉入250ml分液漏斗，加入150ml水，用20ml的無水乙醚萃取兩次，分去有機層，回收乙醚。水層用50%硫酸酸化至PH=1 ～ 2，再用20ml的乙醚萃取三次，合并酸化后的乙醚萃取液，經無水硫酸鈉干燥半小時，常壓蒸去乙醚，得到外消旋的苦杏仁酸粗品約5～6。粗品在甲苯中重結晶，得到純產品白色結晶，產品進行熔點測定。外消旋的苦杏仁酸文獻熔點為118～120 ℃。
2 結果和討論
2.1 氯仿的用量對苦杏仁酸產率的影響
跟前面相同的操作，改變氯仿的用量，分別加入8ml、10ml、12ml、14ml、16ml的氯仿，液堿在60min內滴加完，滴加完液堿后的反應時間為120min。研究加入不同的氯仿量時，苦杏仁酸的產率。所得實驗結果如下圖2-1所示。
產量隨著氯仿用量的增加而增加，但在氯仿用量達到12ml后，產量的增幅很小，考慮到成本問題，增加氯仿的用量對產量的提高已經不是很有意義。在此選擇氯仿最佳用量為12ml。
2.2 堿液滴加速度對苦杏仁酸產率的影響
保持氯仿用量為12ml，改變堿液的滴加速度，分別為40min、50min、60min、70min、80min。滴加完液堿后的反應時間為120min。所得實驗結果如下圖2-2所示。
堿量不足，勢必造成反映不完全，影響收率。當水介反應完畢時溶液的PH值為9時，收率最大。減少堿的用量，收率減少，若PH大于9，產品成微黃色，難于重結晶，且副反應較多（反應過程中出現大量黃色泡沫和絮狀物），這說明堿過量對反應也不合適，對堿的加入速度要求較嚴。在一個小時內滴完最佳。
2.3 滴加堿液后的反應時間對苦杏仁酸產率的影響
氯仿用量12ml，液堿滴加速度60min。滴加堿液后的反應時間，分別為0min、20min、40min、60min、80min、100min、120min、140min。所得實驗結果如下圖2-3所示。
滴加堿液后的反應時間太短，收率低，而滴加完堿液后反應時間在60min到140min內，對產量的影響不大，考慮能耗問題，選擇最佳滴加堿液后的反應時間為60min。
3 結論
對重結晶所得產品用熔點測定儀測得熔點為119-121℃，與文獻參考值118-120℃相比偏高，但相差不大[9]。
各個因素對產量的影響大小順序為：堿液滴加速度〉（或相當）氯仿的用量〉滴加堿液后的反應時間。在7.1g（0.068mol）新蒸苯甲醛和0.7g TEBA（氯化三乙基芐基銨）在50～60 ℃ 時，從滴液漏斗緩緩滴加 26g 50% 氫氧化鈉溶液，始終控制溶液溫度在60～65 ℃ 之間反應時，氯仿用量為13ml，堿滴加速度為60min，滴加堿液后的反應時間為60min是該反應的最佳點。