药物合成反1应microsoft word 文档

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1、Vilsmeier反应合成二茂铁甲醛的改进高晓羽化工与制药专业化药1105班学号110150137指导教师刘雪凌讲师摘要针对二茂铁甲醛在传统Vilsmeier合成应后处理上使用了亚硫酸氢钠加成、水解等多种处理过程导致的产物大量流失，对实验溶剂选择加以改进，按照改进方法进行后处理，操作简便，避免了由于多步操作导致的产品流失．二茂铁于1951年由Pauson和Kealy[1]发现，由于其独特的结构和物理化学性质引起了人们的特别关注，二茂铁衍生物的研究也越来越深入，二茂铁甲醛就是研究的内容之一．据文献报道，二茂铁甲醛及其衍生物，对动物和人的贫血有一定的治疗效果，对细菌抑制和促进植物

2、生长具有很高的活性[2]．在合成二茂铁甲醛的相关文献中[3]，后处理上都使用了先萃取，后用亚硫酸氢钠处理、冷冻水解，最后再萃取的方法，使用这种方法虽然得到的化合物纯度高，但是由于步骤较多，利用了化学反应进行分离，导致中间过程中产品大量流失．日本京都大学Sato等[6]做过改进，虽然反应最后没有进行提纯，但产物熔点124．5℃与文献报道的120～122℃差异较大，说明纯度仍然不够．因此有必要对其方法做进一步改进，对合成步骤加以简化．本文将溶剂由三氯甲烷改为二氯甲烷，改进后的方法省去了后处理的大部分工作，产品纯度较高，且大大节约了实验时间．选用的溶剂回流温度低，毒性相对小，更加节

3、省能源，操作更加安全.关键词：二茂铁甲醛　溶剂　合成　Vilsmeier反应前言针对二茂铁甲醛在传统Vilsmeier合成反应后处理上使用了亚硫酸氢钠加成、水解等多种处理过程导致的产物大量流失，对实验溶剂选择加以改进，按照改进方法进行后处理，操作简便，避免了由于多步操作导致的产品流失。１Vilsmeier反应1.1反应通式以N-取代的甲酰胺为甲酰化试剂，在氧氯化磷的催化下，在芳杂环上引入甲酰基的反应称为Vilsmeier反应.芳烃、活泼烯烃化合物用二取代甲酰胺及三氯氧磷处理得到醛类：这是目前在芳环上引入甲酰基的常用方法。N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基-N-苯基甲酰胺是常用的甲

4、酰化试剂。1.2反应机理1.3反应实例2二茂铁甲醛的合成改进方法2.1实验部分2.1.1实验试剂及处理二茂铁（国药集团化学试剂有限公司）纯度98%，无水乙醚重结晶；N，N-二甲基甲酰胺（DMF）（天津光复化学试剂公司）分析纯，5A分子筛干燥重蒸；三氯氧磷（常州化学试剂厂）分析纯，使用前重蒸，收集105℃馏分；二氯甲烷、三氯甲烷（国药集团化学试剂有限公司）分析纯，无水氯化钙干燥重蒸；普通氮气（鞍钢附企氧气厂）；2.1.2主要仪器HP6890/5973型气相色谱-质谱联用仪（美国安捷伦公司）；傅立叶变换红外光谱仪5DXB（美国Nicolet公司）；电子分析天平TG328B（浙江省

5、地方国营温州仪器厂）；PB-10pH计（德国Sartorius公司）；RE-5285A旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；SHZ-95型循环水真空泵（河南狮鼎股份有限公司）；DF-1集热式磁力搅拌器（江苏金坛医疗仪器厂）；自制熔点仪（温度计未校正）．2.1.3实验步骤将18．6g（0．1mol）的二茂铁和75mL无水二氯甲烷加入250mL三颈烧瓶中，磁力搅拌使之完全溶解．然后慢慢滴加7．3g（7．7mL，0．1mol）的DMF，在氮气保护下，－10℃搅拌10min．15．3g（9．2mL，0．1mol）POCl3逐滴加入到上述混合液中，控制温度不高于－5℃，滴加完毕，在45℃的

6、油浴中反应20h．水泵减压在低于60℃条件下安全蒸去二氯甲烷，缓慢把残留物倾入100mL冰水混合物中，并不断搅拌，抽滤，除去沉淀．滤液使用饱和碳酸钠溶液中和至pH=7，中和时控制温度不高于20℃，然后用乙醚萃取至乙醚层无色为止．萃取液经水洗后，转移到干燥烧瓶中，无水硫酸钠干燥15h，抽滤，除去干燥剂．旋转蒸发，除去溶剂，使用V二氯甲烷∶V正己烷为1∶3混合溶剂重结晶，得红棕色固体二茂铁甲醛14．2g．3实验结果分析讨论改进前后的两种方法仅仅区别于溶剂，但是改变后的方法在后处理方面却减少了很多的步骤．改进前后存在的差别关键在于反应结束后体系中的溶剂是否除去完全，因为反应后将溶剂

7、倒入水中进行中和，由于DMF的存在溶剂连同DMF一起溶解在水中，这时大量未反应的二茂铁也溶解在了水中，萃取液乙醚同样将二茂铁连同产物一起萃取出，如将溶剂去除完全，因二茂铁极性较小，在室温下非常稀释的DMF水溶液中的溶解度极低，放置一段时间抽滤即可将其去除，然后进行萃取，仅有产物被提出．进行GC/MS鉴定，仅有单一物质被检出，质谱图匹配度97%，谱图如图2．图2二茂铁甲醛质谱图（A：产品谱图B：标准谱图）45鞍山师范学院学报第13卷之所以选用二氯甲烷作溶剂，是由于二氯甲烷沸点（39．8℃）较比三氯甲烷沸点