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碘酸精细化学品的合成原理与生产工艺(一)

发布时间:2018-06-26 00:00 作者:中国标准物质网 阅读量:857

1.碘酸精细化学品,一般需经重氮化、置换等反应而得,具体举例如下。

1.1碘乙酸的合成

碘乙酸氯乙酸碘化钠反应而得,其反应式如下:

氯乙酸、水(或丙酮)、碘化钠混合,在50℃反应1.0h。过滤,用冰冷至10℃析出结晶。过滤得粗品,用水重结晶得成品。

1.2 碘代乙酰胺的合成

氯乙酰胺碘化钠反应而得,其反应式如下:

氯乙酰胺、无水丙酮、无水碘化钠在水浴上回流15.0h。冷至室温,滤出氯化钠,回收丙酮,稍冷后倒入硫酸氢钠的冰水中,然后用硫酸钠饱和溶液中和至pH=6。冷却结晶,过滤得粗品。粗品用水重结晶,即得成品。

1.3 邻碘苯甲酸的合成

邻碘苯甲酸由邻氨基苯甲酸经重氮化、置换而得,其反应式如下:

邻氨基苯甲酸硫酸加入反应器中,于10℃以下用亚硝酸钠重氮化,将重氮液过滤后,冷却到10℃左右,将碘化钾与硫酸(3mol·L-1)混合后慢慢加入其中,加完搅拌10min,煮沸,过滤,以硫代硫酸钠溶液洗涤,用水重结晶即得成品。

1.4 3-(4-碘苯甲酰基)丙酸的合成

3-(4-碘苯甲酰基)丙酸作为一个重要的羧酸中间体,一般是在无水氯化铝的催化作用下,以碘苯和琥珀酸酐为原料经Friedel-Crafts反应而合成,其反应式如下:

在装有电动搅拌器、回流冷凝管和温度计的三口烧瓶中,加入7.0g琥珀酸酐、溶剂、7.80mL碘苯。搅拌下一次投入20g无水AIC13,反应过程中有HCl气体逸出,剧烈反应过后,加热回流搅拌3h,冷却,小心加入30mL水和10mL浓盐酸的混合溶液,蒸馏除溶剂,3-(4-碘苯甲酰基)丙酸呈固体析出,过滤,用冷的稀盐酸洗涤,得粗产物。粗产物可溶于碳酸钠水溶液中,用活性炭脱色,盐酸酸化精制。更纯的样品可用乙醇重结晶得到,为红棕色结晶,产率40%。

1.5 对碘苯甲酸的合成

对碘苯甲酸由对氨基苯甲酸经重氮化、置换而得,其反应式如下:

(1)重氮化在2000mL玻璃夹套反应器中加入530mL 24%的硫酸溶液和27.4g对氨基苯甲酸,搅拌并降温至0~5℃,30min内滴加14.5g亚硝酸钠溶液,再搅拌40min,使其充分反应后加入1.2g尿素除去剩余的亚硝酸,过滤溶液中悬浮的杂质,得重氮盐溶液,低温保存。

(2)置换在2000mL玻璃夹套反应器中加入320mL蒸馏水和34.9g碘化钾,搅拌溶解,升温至40℃,恒温,将上一步重氮化反应得到的重氮盐溶液缓慢滴加入碘化钾溶液中,剧烈搅拌,滴完后继续搅拌2h,然后冷却至室温,过滤,滤饼经水洗、硫代硫酸钠溶液洗涤、再水洗,干燥后得土黄色粉末固体对碘苯甲酸48.6g,得率99.9%。

1.6  3,3',5-三碘甲状丙酸的合成

以3,5-二碘-4-羟基苯丙酸甲酯为原料,采用醋酸铜参与的芳基硼酸与酚的偶联反应来构建二芳基醚骨架,合成3,3',5-三碘甲状丙酸,其反应式如下:


注:4-TIPSO-C6H4-B(OH)2的名称为4-三异丙硅氧苯硼酸;

TBAF为四丁基氟化铵;MS 4A in CH2CI2指4×10-10 m

分子筛1.00g与CHO2CI2 40mL的混合液。

(1)4-(4-三异丙硅氧基)苯氧基-3,5-二碘苯丙酸甲酯(Ⅱ)的合成在氩气保护和室温搅拌下,向4×10-10 m分子筛1.00g与二氯甲烷40mL的混合液中依次加入4-三异丙硅氧苯硼酸2.36g(铵文献方法合成)、3,5-二碘-4-羟基苯丙酸甲酯(化合物工,铵文献方法合成)1.72g、无水酯酸铜0.76g、三乙胺2.78mL和吡啶1.55mL。加毕,搅拌约12h。滤除分子筛,滤液依次以0.5 mol·L-1的盐酸溶液、水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,滤液浓缩,残余物羟柱色谱纯化,得淡黄色固体1.81g,收率66.5%。

(2)4-(3-碘-4-羟基)苯氧基-3,5-二碘苯丙酸甲酯(Ⅲ)的合成先在室温搅拌下,将1.0mol·L-1四丁基氟化铵的THF溶液3.75mL缓慢加至化合物Ⅱ(1.70g)与四氢呋喃15mL的混合液中,加毕,继续搅拌反应20min。减压浓缩,残余物溶于乙酸乙酯40mL溶液中,并依次以0.5mol·L-1的盐酸、水和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,减压浓缩,残余物羟柱色谱纯化,得白色固体4-(4-羟基)苯氧基-3,5-二碘苯丙酸甲酯1.72g,收率87.3%。

然后在氩气保护、-45℃下,将甲醇钠(4.00mmol)的甲醇溶液0.80mL加入到上述所得的4-(4-羟基)苯氧基-3,5-二碘苯丙酸甲酯1.05g的四氢呋喃20mL混合液中,搅拌30min,再向其中缓慢滴入氯化碘四氢呋喃溶液5mL。加毕,自然升至室温,并继续搅拌3h。加入0.1mol·L-1盐酸溶液40mL、乙酸乙酯50mL,分取有机层,并依次以饱和硫代硫酸钠溶液和饱和食盐水洗涤,无水硫酸钠于燥。过滤,减压浓缩,残余物羟柱色谱纯化,得白色固体0.97g(化合物Ⅳ),收率75.0%。

(3)4-(3-碘-4-羟基)苯氧基-3,5-二碘苯丙酸(Ⅳ)的合成在氩气保护、40℃下,将0.33g化合物与质量分数为5%的氢氧化钠溶液 5mL搅拌水解1h。冷却至室温,以0.5mo1·L-1盐酸调pH值至3.0~4.0,析出固体。过滤、水洗、干燥,得白色固体0.29g(化合物Ⅳ),收率92.6%。

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