喹烯酮合成工藝的改進(jìn)

化學(xué)通報200年第4期喹烯酮合成工藝的改進(jìn)唐樹(shù)和唐樹(shù)民2孫松華(江蘇灘涂生物資源與環(huán)境保護重點(diǎn)建設實(shí)驗室鹽城師范學(xué)院應用化學(xué)與環(huán)境工程研究所鹽城240512江蘇劍牌農藥化工有限公司建湖224003鹽城藥物化工廠(chǎng)鹽城224002)摘要以鄰硝基苯胺為起始原料,經(jīng)過(guò)氧化、 Beirut反應、縮合反應3步合成產(chǎn)品唑烯酮,總收率73.4%。產(chǎn)品經(jīng)HPC分析,質(zhì)量分數為985%。并通過(guò)mp.、 R, H NMR和"CNMR確證其結構。關(guān)鍵詞喹烯酮合成工藝 Beirut反應飼料添加劑An Improved Method for Synthesis of QuincetoneJiangsu Provincial Key Laboratory of Coastal Wetland Bioresources and Environmental ProtectionThe Institute of Application Chemistry and Environmental Engineering of Yancheng Teachers College, Yancheng 224051;1 Jiangsu Sword Agrochemicals Co. Ld, Jianhu 224700'Yancheng Medical Chemical Factory, Yancheng 224002)Abstract An improved method for synthesis of quincetonenitroaniline through three steps: oxidation, Beirut reaction and condensation. The overall yield was 73. 4%, and the puritywas 98.5% by HPLC. Furthermore, it was confirmed by analytical and spectral data(m P, IR, H NMR andCNMRSynthesis process, Beirut reaction, Feed ad喹烯酮的化學(xué)名稱(chēng)為3甲基-2肉桂?；高?1,4二氧化物(簡(jiǎn)稱(chēng)MBQO),屬?lài)乙活?lèi)新獸藥是一種安全、高效新型的飼料添加藥,對畜禽類(lèi)具有抗菌、止瀉促生長(cháng)作用。喹烯酮的合成方法已有報道口。按照圖式1所示的合成線(xiàn)路,3步合成喹烯酮。第一步以鄰硝基苯胺為起始原料,氫氧化鈉溶液為催化劑,次氯酸鈉為氧化劑通過(guò)氧化反應制備苯并呋咱1氧化物(1);第二步以碳酸鈉做催化劑進(jìn)行 Beirut反應制備3-甲基-2-乙?；镞?,4二氧化物(簡(jiǎn)稱(chēng)MAQO,2);第三步筆者以碳酸鈉代替文獻[4]的三乙胺做催化劑,通過(guò)縮合反應制備喹烯酮(3)。該工藝反應條件溫和原料、溶劑及催化劑易得,成本低,收率高,應用于工業(yè)生產(chǎn)可操作性強圖式1烯酮的合成Scheme 1 Synthesis o quinocetone1實(shí)驗部分11主要儀器與試劑Ⅴ ARIAN400MR核磁共振儀,美國Ⅴanan公司; AVATAR360紅外分光光度計,美國 Nicolet公司;WATERS600高效液相色譜儀,美國 Waters公司;xP201偏光顯微熔點(diǎn)測定儀北京市科儀電光儀器廠(chǎng),溫度計未校正中國煤化工江蘇省高校自然科學(xué)基礎研究項目(08KD15000)資助CNMHG200803-16收橫,2008002接受38化學(xué)通報200年第4期鄰硝基苯胺(優(yōu)等品);乙酰丙酮、苯甲醛、甲醇、乙醇、碳酸鈉、氫氧化鈉、次氯酸鈉(分析純)12苯并呋咱1氧化物(1)的制備在500mL三口燒瓶中依次加入甲醇S0.0g和鄰硝基苯胺100.0g,再向其中加入40%氫氧化鈉溶液2.5g攪拌升溫使之完全溶解。然后緩慢滴加次氯酸鈉75.0g(含有效氯5%),約3h滴加完畢。保溫2h使反應完全,取樣分析(TLC監測,V(甲苯):V(環(huán)己烷):V(丙酮)=5:4:1)。向反應液中加水約200mL,析出大量沉淀,過(guò)濾,用蒸餾水洗滌沉淀,得橙黃色固體,50℃干燥2h,得到苯并呋咱1-氧化物95.6g,收率為97%。經(jīng)HPLC測定,質(zhì)量分數為985%,熔點(diǎn)為70~71℃。1.3MAQO(2)的制備在50m三口燒瓶中加入乙酰丙酮30.0g和甲醇80.0g,再加入上述合成的苯并呋咱1氧化物30g,攪拌使之溶解然后加入3.0g碳酸鈉在溫度35℃保溫15h使反應完全,取樣分析(TC監測,V(氯仿):V(石油醚)=1:1)。過(guò)濾蒸餾水洗滌沉淀得黃色針狀結晶,120℃干燥2h,得到MAQO46.88,收率為89%,略高于文獻報道的87%。經(jīng)HLC測定質(zhì)量分數為99.0%,熔點(diǎn)152-154℃,與文獻報道一致。14MBQO(3)的制備在100mL三口燒瓶中依次加入乙醇30.0g和合成的MAQo5.08,加熱溶解。然后,加人碳酸鈉20g,滴加苯甲醛5.0g,回流12h,使反應完全,取樣分析(TLC監測,V(乙酸乙酯):V(石油醚)=1:1)。過(guò)濾,用蒸餾水洗滌沉淀得淡黃色針狀結晶,150℃干燥2h,得到產(chǎn)品喹烯酮6.0g,收率85%,略高于文獻4報道的83%。產(chǎn)品通過(guò)HPC測定,質(zhì)量分數為985%。熔點(diǎn)187~189℃,與文獻[4報道一致采用IR、NMR對目標產(chǎn)物進(jìn)行結構表征。2結果與討論2.1喹烯酮的合成第一步以鄰硝基苯胺為起始原料采用氫氧化鈉溶液為催化劑次氯酸鈉為氧化劑,通過(guò)氧化反應制備苯并呋咱1氧化物使反應在均相的條件下進(jìn)行,具有原料易得成本低、收率高等優(yōu)點(diǎn)。在滴加次氯酸鈉溶液前,應先攪拌2h,確保鄰硝基苯胺完全溶解防止生成的苯并呋咱1氧化物包裹原料導致產(chǎn)品純度偏低;應控制滴加速度,確保反應溫度在35℃以下,防止次氯酸鈉分解、轉化率降低以及副產(chǎn)物產(chǎn)生。第二步反應釆用碳酸鈉為催化劑,簡(jiǎn)化了工藝,縮短了反應時(shí)間,提高了收率,降低了成本,具有較高的工業(yè)應用價(jià)值。其中甲醇的用量是影響收率的關(guān)鍵,n(苯并呋咱1氧化物):n(甲醇)=1:10左右較合適,以防MAQO溶解,收率下降B看聰留B6留兩3s中國煤化工圈1嚏烯酮的HNMRCNMHG化學(xué)通報200年第4期第三步反應釆用碳酸鈉替代三乙胺為催化劑,避免了使用會(huì )造成環(huán)境污染的有機胺。具有成本低、反應條件溫和時(shí)間短收率和純度高等優(yōu)點(diǎn)。該反應在滴加苯甲醛前應升溫回流數小時(shí),確保物料完全溶解后再滴加,以提高收率和純度。2.2喹烯酮的結構表征目標化合物為淡黃色針狀晶體。mp.:187-189℃。IR(KBr)y(cm1):1658(C-0),1332(N-0)。細驗圖2疃烯酮的cNMR譜圖Flg. 2C NMR of qubncetooe由圖1和圖2可見(jiàn)喹烯酮的HNMR和CNMR數據分別如下:HNMR(400MHz,CDC):88.67(d,J=8.4Hz,1H),859(d,J=8.0Hz,1H),784-7.93(m,2H),757~7.61(m,3H),7.26~746(m,3H)7.14(d,J=164Hx,1H),257(8,3H);"CNMR(400MH,CDC3):8186.13,147.66,140.1l139.31,138.20,137.24,133.86,132.80,131.%6,131.71,129.37,124.9%6,120.51,14.14。這些數據進(jìn)一步證實(shí)了喹烯酮的結構。3結語(yǔ)以鄰硝基苯胺為起始原料,經(jīng)過(guò)氧化反應制得苯并呋咱1氧化物,收率97%;經(jīng) Beirut反應制得中間體MAQO,收率89%;再經(jīng)縮合反應制得產(chǎn)品喹烯酮收率85%;總收率73.4%。經(jīng)HPLC分析和熔點(diǎn)測定,質(zhì)量分數為985%,熔點(diǎn)187℃~189℃。通過(guò)IR、HNMR和CNMR確證其結構正確。該工藝具有原料易得、成本低、操作簡(jiǎn)便,避免使用會(huì )造成環(huán)境污染的有機胺催化劑反應條件溫和、時(shí)間短、收率和純度高等優(yōu)點(diǎn)應用于工業(yè)生產(chǎn)可操作性強。[1]王道坤,獸藥與飼料添加劑,2007,12(2):7-8.[2]趙榮材,王玉春徐忠贊等.CN:1197068A,1998-10-28[3]趙榮材,王玉春薛飛群等,CN:17859794,200614[4]戴述誠郭忠東易惠文等,中國魯藥雜志20039(10):42-439%6年10月生于江蘇鹽城198年畢業(yè)于鹽城師范學(xué)院化學(xué)系現系鹽城師范學(xué)院副教授從事藥物合成、廢水治理及資源化研究中國煤化工CNMHG