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文档简介

1、吡螨胺的合成一、3-乙基-5-吡唑酸乙酯的合成试剂和药品金属钠(99.7%);草酸二乙酯(99%);丁酮(99.7%,);二氯乙烷,(工业品);氮气;工业乙醇;硫酸(98%);氮气(99%);石油醚;乙酸乙酯;仪器玻璃四口瓶、搅拌器、玻璃冷凝器、电子秤、玻璃烧杯、机械真空泵、玻璃单口瓶、恒温水浴锅、点板工具一套、丙酰丙酮酸乙酯的合成合成原理:如下图1化学反应式所示,由2-丁酮和草酸二乙酯做原料, 通过克莱森缩合反应制得丙酰丙酮酸乙酯(a)。但由于2-丁酮是不对称酮,即该化合物羰基两边各有一个活泼氢,因此与草酸二乙酯反应时,反应产物存在热力学和动力学竞争控制产物问题,会生成两个主要的同分异构体:

2、即丙酰丙酮酸乙酯(a)和乙酰甲基丙酮酸乙酯(b) 。丙酰丙酮酸乙酯是动力学控制产物,而付产物乙酰甲基丙酮酸乙酯是热力学控制产物。图2-1 丙酰丙酮酸乙酯的合成根据热力学和动力学控制产物的一般规律,要有目的的控制反应条件,朝着有利于目标产物丙酰丙酮酸乙酯的方向进行。在这里将主要考察溶剂、温度、碱强度、滴加方式的影响。实验设计理由分别如下:该反应的关键是烯醇负离子的产生,如下图2-2所示,首先产生烯醇负离子,烯醇负离子1是动力学控制产物,即双键上所连取代基较少化合物;而烯醇负离子2是热力学控制产物,即双键上所连取代基较多化合物。图2-2 不对称酮产生两种烯醇负离子就溶剂来说,由于溶剂对碳负离子(或

3、烯醇负离子)对亲核取代反应结果影响较大,因此,有必要研究不同性质的溶剂对反应结果的影响,故在本章首先考察了溶剂的效应,首先要排除质子溶剂,因为在质子溶剂中,形成的烯醇负离子会与质子溶剂溶剂之间交换质子,最后会导致不同的烯醇负离子之间形成平衡,即有利于热力学烯醇负离子的产生,进而形成热力学平衡克莱森缩合反应产物:乙酰甲基丙酮酸乙酯(b)。为了达到生成目标产物丙酰丙酮酸乙酯(a),应当使用非质子溶剂,基于此,本文分别考察了非质子溶剂乙醚、甲苯的效果。同时,温度不同,碳负离子在与不对称酮反应时,对异构体的影响也是很大的,因此本章也将考察不同温度的影响。一般来说,温度低,有利于动力学控制,而较高的温度

4、则有利于热力学平衡产物。但从大生产角度考虑,温度太低,不利于节约成本和提高生产率,因此,需要通过研究来综合考虑。脱质子化合物即碱的碱性强弱对产物的选择性也有较大影响。因为快速、完全、不可逆地去质子化是有利于动力学控制,因此,使用位阻大的强碱是有利于动力学控制产物,如二异丙基胺基锂、六甲基硅胺锂等的使用就有利于动力学控制,但这两种碱使用条件苛刻,价格较贵,如二异丙基胺基锂通常要在-78条件下使用,对大批量生产来说是不现实的。基于此,我们选择碱性较强,价格便宜的乙醇钠作脱质子化合物。具体研究条件如下:用非质子溶剂二氯乙烷作溶剂研究目的:在选定溶剂、碱不变得条件下,考察温度对试验结果的影响。试验1

5、乙醇钠的制备将6.25g(0.27mol)钠一次性加入到已用氮气置换(0.5小时)过的250 mol四中,将四口瓶加热至50左右,从滴液漏斗中加入约5070ml乙醇(自然放热并反应放出氢气,这时冷凝器有回流现象出现,温度约在8095),然后再慢慢从滴液漏斗中滴加乙醇,保持回流现象,如果没有回流现象,就通过升温的方法来达到回流,保证反应进行,当钠块很少时,开动电动搅拌。用量桶量125mL乙醇于恒压滴液漏斗中,开始缓慢滴加乙醇温度控制在,有回流现象出现。当钠块反应至一定程度再将乙醇全部加入,待钠全部溶解后,再用80水浴搅拌反应1小时。用水浴(温度控制在8090)减压蒸出乙醇,得到的乙醇钠在冰水中静

6、置约1小时。试验2 丙酰丙酮酸乙酯的制备向蒸干的乙醇钠(在冰水中静置约1小时后)中加入100mL二氯乙烷, 搅拌使完全溶解(时间约1小时20分),在冰盐浴下缓慢滴加41mL(0.3mol)草酸二乙酯与41mL(0.45mol)2-丁酮混合液,滴加温度控制在0以下,约1小时10分滴完,滴加完后继续反应5小时。取样点板或气相定性至无草酸二乙酯为合格,反应结束,减压蒸出溶剂二氯乙烷与丁酮的混合液。减压水浴温度控制在60左右,试验3处理(酸洗:用酸中和)然后加入25mL浓硫酸和100mL冰水洗涤,分层,水相用二氯乙烷50 mL×2萃取。有机相水洗,用100mL水×3。减压蒸馏约1小

7、时。即为目标产物。产率82%。所得产物进行气相色谱仪分析检测纯度。气相条件:柱温100、检测器250、气化室250,结果表明纯度为89.1%。气相图如下图2-3所示。Rt=2.957min 为草酸二乙酯;Rt=3.204min 为产物丙酰丙酮酸乙酯。重复实验结果数据:产率 =86.6%,纯度 = 87%。金属钠和无水乙醇的比列为1:7试验4将水合肼滴丙酰和丙酮酸乙酯溶液双滴加向250 mL三口烧瓶中加入20 mL、搅拌器,向其中加入21.46 g丙酰丙酮酸乙酯(0.125mol, 21mL, 纯度为95%),冰盐浴条件下滴加7.49 g水合肼(0.15 mol, 9 mL)的22 mL水溶液,滴加完毕继续反应3小时。静止分层,有机层用水洗,水层与有机层交界处出现少许薄膜。分液,三氯甲烷萃取,无水硫酸镁

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