探究用水杨酸合成邻羟基苯乙酮的新思路分析报告

...7/7探究以水酸为原料合成邻羟基苯乙酮的新思路摘要：本文拟探究以廉价易得的水酸为原料，利用羰基化合物α位的C-酰化反应来合成重要的化工中间体—邻羟基苯乙酮。通过探索设计出了两种简单易行的合成路线,为已有的合成方案提供了一种新思路。关键词：水酸邻羟基苯乙酮苯甲酰氯claisen反应中文分类号：XXX文献标识码：A文章编号：XXX邻羟基苯乙酮是化工生产中的一种重要化工中间体，例如：黄酮类化合物的合成，IA类抗心律失常药盐酸普罗帕酮（Propafenonehydrochloride）的制备等都需要邻羟基苯乙酮为中间体。据文献记载，邻羟基苯乙酮的合成多以苯酚为原料，在三氯化铝和高温条件下通过Fries重排来实现。通过对比研究发现，这些合成方法都存在着一些弊端，例如：反应条件苛刻，原料价格高，产物收率低且有副产物对羟基苯乙酮生成等不利因素。故本文针对以上问题对邻羟基苯乙酮的合成提供新的合成思路，以水酸为原料通过羰基化合物α位的C-酰化反应来合成邻羟基苯乙酮。避免了使用昂贵的无水氯化铝为催化剂改善了反应条件而且无副产物对羟基苯乙酮生成。探究思路一：以邻羟基苯甲酸乙酯为酰化剂乙酸乙酯为酰化物，通过Claisen反应来合成邻羟基苯乙酮1.1合成路线1.2反应机理在以上几步反应中第二部反应最为关键，直接关系到产物的收率和反应速率。第一步为酯化反应，利用水酸与乙醇来合成邻羟基苯乙酸乙酯，同一般的酯化反应操作较易实现，但需注意把生成的水与时除去以保证反应平衡不断向正方向移动。第二步反应为Claisen反应，作为被酰化物乙酸乙酯的α位C原子在碱的作用下生成碳负离子中间体（1），然后（1）对作为酰化剂的邻羟基苯甲酸乙酯的羰基碳进行亲核进攻生成四面体过渡态（2），再经分子重排脱去烷氧负离子得到酰化产物β-酮酸酯（3），（3）再与醇钠作用以不可逆形式转化成其钠盐（4）而使反应趋于完成。最后，生成的酰化产物β-酮酸酯钠盐直接在5%NaOH溶液中发生酮式分解，再经酸化而得到邻羟基苯乙酮。1.3分析总结通过方案一的合成思路可以顺利得到所要产物邻羟基苯乙酮，该方案的优点是：反应条件温和，原料易得，无其他副产物生成而且第一步酯化反应的产物不需分离提纯可直接用于下面的反应，只需最后分离出邻羟基苯乙酮即可，从而简化了反应程序易于操作。但此反应方案可能存在着反应速率慢的缺点，故对此再作以下改进。探究思路二：以邻羟基苯甲酰氯为酰化剂丙二酸二乙酯为被酰化物，通过酰化反应来合成邻羟基苯乙酮2.1饰被酰化物活性亚甲基化合物的活性与其所连的两个吸电子基的种类有关，吸电子基的能力越强其α位的氢原子酸性则越强，越容易发生反应。α位氢原子的酸性可通过活性亚甲基化合物的PKa来判定，其PKa值越小则酸性越强。常见活性亚甲基化合物的PKa值见下表：化合物PKa值CH2(NO2)2CH2(COCH3)2CH3NO2CH3COCH2CO2C2H5CH2（CN）2CH2(CO2C2H5)2CH3COCH3CH3CO2C2H54.08.810.210.71213.32025通过比较下表中各活性亚甲基化合物的PKa值，我们拟选择较乙酸乙酯活性较大的丙二酸二乙酯作为被酰化物，既可以来提高反应活性又不会是反应过于剧烈。2.2饰酰化剂有1.2的反应机理可知，该反应的反应能力有碳负离子中间体对羰基碳原子的亲核进攻能力决定，所以可以使酰化剂邻羟基苯甲酸乙酯的酯基换成吸电子能力更强的基团（Cl,NO2,等），这样将更利于碳负离子中间体对羰基碳原子的亲核进攻。而酰氯的活性较强且常用，故我们拟采用邻羟基苯甲酰氯作为酰化剂。2.3合成路线(92.8%)2.4分析探究反应（1）利用羧羟基的氯置换反应，通过草酰氯制备邻羟基苯甲酰氯，这也为邻羟基苯甲酰的合成提供了一种较好的新方法。草酰氯与羧酸的反应具有温和，选择性好等优点，而且反应生成的草酸易分解成CO2和CO可经过转化除去，有利于反应的进行且不会引入其它杂质。反应（2）的反应活性得到了明显的提高，较方案一进一步简化了合成路线，最后的产物可经过萃取而分离出来，其他物质如：苯，乙醇，等可循环使用。2.4小结方案二的和声路线较方案一又有了进一步改进，既简化了反应步骤有提高了反应活性可作为邻羟基苯乙酮的优化合成路线。综述与展望：本文主要探究了两种邻羟基苯乙酮的合成新方案，为其以后的合成改进提供了新的思路。两种方案各