苦杏仁酸论文---苦杏仁酸制备工艺研究
[摘要]以TEBA季铵盐为相转移催化剂，苯甲醛为原料合成苦杏仁酸是一种新的合成方法。大大加快了反应速度提高了收率，也简化了操作，代替了以往多由苯甲醛与氰化钠加成得氰醇再水解制得的路线长，操作不便，劳动保护要求高的缺点。本文介绍了实验条件对合成苦杏仁酸反应的具体影响，找到了合成实验的最佳条件。
[关键词]相转移催化 苯甲醛 苦杏仁酸
中图分类号：O621.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0308-01
0 引言
苦杏仁酸（Mandelic acid）？，又称扁桃酸，或α―羟基苯乙酸[1]。分子式（Formula）为 C8H8O3，分子量（Molecular Weight）为 152.15，外观（Appearance）： 白色结晶粉末，熔点范围118.0-121.0℃。由于其具有较强的抑菌作用，可直接口服用于治疗泌尿系统感染疾病。苦杏仁酸具有手性分子，是重要的手性药物中间体和精细化工产品， 不但可用于合成血管扩张药环扁桃酯、尿路感染消炎药苦杏仁酸乌洛托品和镇痉药苦杏仁酸苄酯等药物， 而且具有杀精子和灭滴虫的双重作用。 2012 年我国苦杏仁酸消费量约为250 t， 目前国际市场上苦杏仁酸需求量正以年均约10 %的速度增长。
苦杏仁酸制备的方法有三种，即苯甲醛氰化法，苯乙酮衍生法，相转移催化法。本文采用相转移催化法避免了氰化物的使用，而且反应时间大为缩短，产率得到较大的提高，是较为理想的方法。
1 实验方法
本课题实验原理：用苯甲醛、TEBA与氯仿在碱性条件下发生加成反应，制备苦杏仁酸。反应式如下：
在装有搅拌器、滴液漏斗、球形冷凝管的250ml三口烧瓶中，加入7.1g（0.068mol）新蒸苯甲醛、0.7g TEBA（氯化三乙基苄基铵）和12ml（0.15mol）氯仿，加热、搅拌，用调温水浴锅加热至溶液温度为50 ～ 60 ℃ 时，从滴液漏斗缓缓滴加 26g 50% 氢氧化钠溶液，始终控制溶液温度在60 ～ 65 ℃ 之间。滴加完成后继续反应2h，至反应液接近中性时停止。
反应液转入250ml分液漏斗，加入150ml水，用20ml的无水乙醚萃取两次，分去有机层，回收乙醚。水层用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，经无水硫酸钠干燥半小时，常压蒸去乙醚，得到外消旋的苦杏仁酸粗品约5～6。粗品在甲苯中重结晶，得到纯产品白色结晶，产品进行熔点测定。外消旋的苦杏仁酸文献熔点为118～120 ℃。
2 结果和讨论
2.1 氯仿的用量对苦杏仁酸产率的影响
跟前面相同的操作，改变氯仿的用量，分别加入8ml、10ml、12ml、14ml、16ml的氯仿，液碱在60min内滴加完，滴加完液碱后的反应时间为120min。研究加入不同的氯仿量时，苦杏仁酸的产率。所得实验结果如下图2-1所示。
产量随着氯仿用量的增加而增加，但在氯仿用量达到12ml后，产量的增幅很小，考虑到成本问题，增加氯仿的用量对产量的提高已经不是很有意义。在此选择氯仿最佳用量为12ml。
2.2 碱液滴加速度对苦杏仁酸产率的影响
保持氯仿用量为12ml，改变碱液的滴加速度，分别为40min、50min、60min、70min、80min。滴加完液碱后的反应时间为120min。所得实验结果如下图2-2所示。
碱量不足，势必造成反映不完全，影响收率。当水介反应完毕时溶液的PH值为9时，收率最大。减少碱的用量，收率减少，若PH大于9，产品成微黄色，难于重结晶，且副反应较多（反应过程中出现大量黄色泡沫和絮状物），这说明碱过量对反应也不合适，对碱的加入速度要求较严。在一个小时内滴完最佳。
2.3 滴加碱液后的反应时间对苦杏仁酸产率的影响
氯仿用量12ml，液碱滴加速度60min。滴加碱液后的反应时间，分别为0min、20min、40min、60min、80min、100min、120min、140min。所得实验结果如下图2-3所示。
滴加碱液后的反应时间太短，收率低，而滴加完碱液后反应时间在60min到140min内，对产量的影响不大，考虑能耗问题，选择最佳滴加碱液后的反应时间为60min。
3 结论
对重结晶所得产品用熔点测定仪测得熔点为119-121℃，与文献参考值118-120℃相比偏高，但相差不大[9]。
各个因素对产量的影响大小顺序为：碱液滴加速度〉（或相当）氯仿的用量〉滴加碱液后的反应时间。在7.1g（0.068mol）新蒸苯甲醛和0.7g TEBA（氯化三乙基苄基铵）在50～60 ℃ 时，从滴液漏斗缓缓滴加 26g 50% 氢氧化钠溶液，始终控制溶液温度在60～65 ℃ 之间反应时，氯仿用量为13ml，碱滴加速度为60min，滴加碱液后的反应时间为60min是该反应的最佳点。