1-(4-溴苯基)-1-乙醇的制备

2022/6/7 13:11:02

背景及概述

1-(4-溴苯基)-1-乙醇英文名称:1-(4-Bromophenyl)ethanol,中文别名:4-溴-α-甲基苯甲醇;4-溴-α-甲基苄醇;1-(4-溴苯基)乙醇;CAS号:5391-88-8,分子式:C8H9BrO,分子量:201.060,本品外观与性状:白色结晶固体。1-(4-溴苯基)-1-乙醇是重要的合成中间体,可用于合成治疗肿瘤的药物。也可制备光敏材料、醇氧化酶以及标志蛋白质和DNA的探针。

制备

1-(4-溴苯基)-1-乙醇的制备方法较多,可由1-(4-溴苯基)-1-乙酮或1-(4-溴苯基)-1-乙酸为原料用硼氢化钠还原;以对溴氯化苄与醋酸钠在冰醋酸中反应生成对溴醋酸苄酯,对溴醋酸苄酯碱性水解制得1-(4-溴苯基)-1-乙醇。本文以对溴苯甲醛为起始物料,与三氯甲烷以二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,在氢氧化钾/甲醇催化作用下反应制得目标化合物1-(4-溴苯基)-1-乙醇,并对该工艺路线的反应条件进行优化研究[1]。1-(4-溴苯基)-1-乙醇的合成反应式如下图:

图1 1-(4-溴苯基)-1-乙醇的合成反应式

实验部分

试剂与仪器

对溴苯甲醛,氯仿,DMF,氢氧化钾等,均工业级。四口瓶,回流冷凝管,恒压滴液漏斗等玻璃仪器;机械搅拌器,低温浴槽,旋转蒸发仪等。高效液相色谱(HPLC),Agilent 1100;核磁共振仪,Varian 400Hz;红外色谱仪,Nicolet 560;质谱,Finnigan Trace2000。

合成方法

方法一、

在装有机械搅拌、温度计、回流冷凝管和恒压滴液漏斗的1L四口烧瓶中加入4-溴-α-甲基苯甲醛、氯仿和DMF,将烧瓶置于低温浴槽中;开始搅拌,使溶液冷却至-5℃左右,然后开始慢慢加入氢氧化钾,控制加料速度和反应溶液的温度(保持-5℃);滴加完毕后在-5℃下继续搅拌5h,调整pH至酸性,然后慢慢升至室温,加水及甲苯洗涤、萃取;取上层有机相减压浓缩、蒸毕得黄色固体,进一步重结晶,得无色冰糖状晶体,即为产品1-(4-溴苯基)-1-乙醇。

方法二、

将4-溴-α-甲基溴苄、碳酸钾、250 mL乙醇-水(体积比为1:1)和2 mmol相转移催化剂加入500 mL三口圆底烧瓶并置于超声波清洗器中,控制温度为70℃,超声辐射0.5 h,溶液变为淡黄色,薄层色谱监控反应进程。反应完毕,活性炭脱色,冷却,进行柱层析纯化,得到白色结晶固体1-(4-溴苯基)-1-乙醇。

结果与讨论

原料配比的影响

原料配比是影响本反应的重要因素之一。以DMF为溶剂,在反应温度为-5℃下,通过改变原料对溴苯甲醛与氯仿的比例,考察其对反应结果的影响,对溴苯甲醛与氯仿的物质的量的比为1:2.7时,可以获得较好的收率。氯仿的量太多,对反应影响不大,但成本提高;氯仿的量太少,反应不够彻底,收率降低。

反应温度的影响

反应温度也是影响反应的关键因素。实验中,以氢氧化钾作为催化剂,对溴苯甲醛与氯仿的物质的量的比为1:2.7时,通过改变反应温度,考察温度对反应结果的影响,反应温度对反应结果的影响比较大。温度太高,碱性环境中,醛类化合物容易发生Cannizzaro反应,收率下降;温度太低,对收率影响不大,但反应时间需延长,从工业生产的角度考虑,温度越低,相应的能耗成本也就提高。因此,较佳的反应温度在-5℃左右。同时,在实验中通过HPLC跟踪反应进程,测得较佳的反应时间为5h。

结论

以对溴苯甲醛为原料合成1-(4-溴苯基)-1-乙醇,较佳工艺条件为:原料配比为n(对溴苯甲醛):n(氯仿)=1:2.7,反应温度-5℃,反应时间为5h。在该工艺条件下,产品的收率达到98%以上,纯度大于98.5%。与文献报道的工艺相比,该工艺具有收率提高、操作方便、成本低等优点。

参考文献

[1] Journal of the American Chemical Society, , vol. 110, # 8 p. 2650 - 2652

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