丁二酸单酯酰氯的合成ppt课件

1、丁二酸单酯酰氯的合成丁二酸单酯酰氯的合成 1 引言引言 2 实验部分实验部分 3 结论结论 引言引言1.1 简介简介 5-氨基乙酰丙酸氨基乙酰丙酸 ，简称，简称ALA，为一酮氨酸构造，为一酮氨酸构造，是生物化学中至关重要的化合物。它的构造如下：是生物化学中至关重要的化合物。它的构造如下： ALA是一种含氧和氮的碳氢化合物是一种含氧和氮的碳氢化合物,它是一切卟啉它是一切卟啉化合物的共同前体化合物的共同前体 ，广泛存在于细菌、真菌、动物及，广泛存在于细菌、真菌、动物及植物等生物机体活细胞中植物等生物机体活细胞中 。它可以经过生物途径合成。它可以经过生物途径合成,也可以人工化学合成也可以人工化学合成

2、,没有毒副作用没有毒副作用,易降解无残留易降解无残留,天天然无污染然无污染,因此遭到国内外学者及产业界的广泛关注因此遭到国内外学者及产业界的广泛关注,具有宽广的运用前景和市场开发前景。具有宽广的运用前景和市场开发前景。 1.2 5-氨基乙酰丙酸的运用和开发前景氨基乙酰丙酸的运用和开发前景 1.2.1 在农业消费中的运用在农业消费中的运用 1.2.2 在医学领域的运用在医学领域的运用1.2.3 在有机合成中的运用在有机合成中的运用 1.2.1 在农业消费中的运用在农业消费中的运用 除草剂：可以选择性地除去双子叶植物类的除草剂：可以选择性地除去双子叶植物类的杂草，而对多属于单子叶植物类的农作物无杂

3、草，而对多属于单子叶植物类的农作物无害。害。 杀虫剂：杀虫剂： 落叶剂：防止了经过人为振摇对作物带来的落叶剂：防止了经过人为振摇对作物带来的损害，又提高了任务效率。损害，又提高了任务效率。 增产剂：低浓度的增产剂：低浓度的5-ALA可促进多种作物生可促进多种作物生长并添加产量。长并添加产量。 其它：可添加植物抗逆性，如抗冷性、抗盐其它：可添加植物抗逆性，如抗冷性、抗盐性等。性等。 1.2.2 在医学领域的运用在医学领域的运用 5-ALA作为光动力治疗药物，已胜利运用于肿瘤作为光动力治疗药物，已胜利运用于肿瘤和非肿瘤疾病的治疗。和非肿瘤疾病的治疗。1.2.3 在有机合成中的运用在有机合成中的运用

4、 5-ALA的构造中含有活泼的氨基和羧基，是重要的有的构造中含有活泼的氨基和羧基，是重要的有机合成中间体。它可与环状的或链状的机合成中间体。它可与环状的或链状的-二酮类化合物二酮类化合物反响得到四氢吡咯衍生物。反响得到四氢吡咯衍生物。1.3 5-氨基乙酰丙酸的合成开发沿革氨基乙酰丙酸的合成开发沿革 用于合成用于合成5-ALA年的起始原料很多年的起始原料很多,从上一世纪从上一世纪50代开场代开场,研讨者研讨者就先后以马尿酸、琥珀酸、四氢糠胺及乙酰丙酸等为原料合成了就先后以马尿酸、琥珀酸、四氢糠胺及乙酰丙酸等为原料合成了ALA；但是，由于至今尚未建立工业化的；但是，由于至今尚未建立工业化的ALA制

5、备方法，故目前无制备方法，故目前无法大量供应，由此也影响了如今的运用研讨。为了建立起法大量供应，由此也影响了如今的运用研讨。为了建立起ALA的工的工业消费方法，在此将它的化学合成方法的制备工艺进展引见。业消费方法，在此将它的化学合成方法的制备工艺进展引见。 1.3.1 以乙酰丙酸作为起始原料 先将羧基维护后进展溴化，随后经Gabriel合成由酰化后变为氨基。然而，此法须经4步工艺，并由于溴化缺乏选择性，存在着收率低的问题。1.3.2 以琥珀酸为起始化合物 将一个羧基经过酯化进展维护，另一羧基经卤化，再经氰化后经过复原、水解制取ALA。该反响中因一半进展酯化及分别难度甚大，再那么须经过不稳定的酰

6、卤化合物，以及需用锌粉进展复原的酰胺化反响，合成也需5步反响，故也难以工业化。1.3.3 由2-羟基吡啶为起始原料 该法系经过2，5-二乙基哌啶二酮，再经复原，开环制取ALA。其存在着2，5-二乙基哌啶二酮极不稳定及各步收率均较低的缺乏。1.3.4 糠胺为原料 该法经过在甲醇中维护氨以基，再经溴氧化后用铬酸盐进展氧化、开环、复原、脱维护基而制得。该法在实验室中容易实施，但在工业消费中存在着氧化剂的本钱及含铬废水的处置等问题。1.3.5 以四氢呋喃胺为原料 该法需经3步反响制取ALA，所用的氯化钌催化剂价钱昂贵，且回收亦困难；再那么，其大量运用过碘酸钠作为氧化剂，该氧化剂的本钱问题，在工业上也必

7、需予以思索。 以上这些方法，它们的收率均不到50%，故其本钱问题也是在工业化中必需予以思索的。 14 该课题实验内容该课题实验内容 思索到琥珀酸酐国内易得，价钱低，以其为原料思索到琥珀酸酐国内易得，价钱低，以其为原料合成合成ALA时，操作比较简单，各步收率均较高，所得产时，操作比较简单，各步收率均较高，所得产质量量较稳定，因此该实验选择琥珀酸酐作为起始原料质量量较稳定，因此该实验选择琥珀酸酐作为起始原料合成合成ALA。合成道路为：。合成道路为： 按照该合成道路的要求，实验合成第一步反响中间按照该合成道路的要求，实验合成第一步反响中间体体丁二酸单酯酰氯，然后优化实验条件，建立一种实丁二酸单酯酰氯

8、，然后优化实验条件，建立一种实验费用低、操作时间短，更简便、快捷、适用的合成验费用低、操作时间短，更简便、快捷、适用的合成5- 氨氨乙酰丙酸的方法，为乙酰丙酸的方法，为5- 氨基乙酰丙酸的工业化提供根底。氨基乙酰丙酸的工业化提供根底。 实验部分合成了丁二酸单乙酯酰氯和丁二酸单甲酯酰氯，实验部分合成了丁二酸单乙酯酰氯和丁二酸单甲酯酰氯，经过分别讨论各实验步骤的物料比、反响时间及反响温，经过分别讨论各实验步骤的物料比、反响时间及反响温，找到了各步反响的最正确实验条件，并对实验结果做了总找到了各步反响的最正确实验条件，并对实验结果做了总结。结。 实验部分实验部分丁二酸单乙酯酰氯的合成丁二酸单乙酯酰氯

9、的合成 丁二酸单甲酯酰氯的合成丁二酸单甲酯酰氯的合成 2 1 丁二酸单乙酯酰氯的合成丁二酸单乙酯酰氯的合成 2.1.1 丁二酸单乙酯的合成实验原理及步骤丁二酸单乙酯的合成实验原理及步骤 丁二酸酐与无水乙醇发生酯化反响生成丁二丁二酸酐与无水乙醇发生酯化反响生成丁二酸单乙酯，反响方程式如下：酸单乙酯，反响方程式如下： 在装有电动搅拌器，回流冷凝器和温度计在装有电动搅拌器，回流冷凝器和温度计的的250ml三口烧瓶中参与三口烧瓶中参与50g丁二酸酐和丁二酸酐和36ml无无水乙醇，缓慢升温至无水乙醇回流；在丁二酸酐水乙醇，缓慢升温至无水乙醇回流；在丁二酸酐完全溶解后，温度升至完全溶解后，温度升至85，反

10、响，反响2h；反响终了；反响终了后，将反响混合物倒入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸后，将反响混合物倒入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的乙醇，在真空度为出过量的乙醇，在真空度为0.095MPa下，减压下，减压蒸馏搜集蒸馏搜集145147的馏分，称重计算产率。的馏分，称重计算产率。 2.1.2丁二酸单乙酯酰氯的合成实验原理及步骤丁二酸单乙酯酰氯的合成实验原理及步骤 酰氯可由羧酸与三氯化磷、五氯化磷或二酰氯可由羧酸与三氯化磷、五氯化磷或二氯亚砜氯亚砜(SOCl2)作用制得。其中氯化磷的沸点较作用制得。其中氯化磷的沸点较低，适宜于制备低沸点的酰氯；二氯亚砜制备酰低，适宜于制备低沸点的酰氯；二氯亚砜制备酰氯的反响

11、中其副产物都是气体，容易分别和提纯，氯的反响中其副产物都是气体，容易分别和提纯，所以本文选二氯亚砜作为反响原料。二氯亚砜活所以本文选二氯亚砜作为反响原料。二氯亚砜活性较低，为提高反响收率使其过量参与反响；由性较低，为提高反响收率使其过量参与反响；由于二氯亚砜的强腐蚀性、强挥发性，反响需在良于二氯亚砜的强腐蚀性、强挥发性，反响需在良好的通风条件下进展。丁二酸单乙酯与氯化亚砜好的通风条件下进展。丁二酸单乙酯与氯化亚砜发生酰化反响生成丁二酸单乙酯酰氯发生酰化反响生成丁二酸单乙酯酰氯,反响方程反响方程式如下：式如下： 在装有电动搅拌，回流冷凝器在装有电动搅拌，回流冷凝器(装有尾气吸装有尾气吸收安装收安

12、装)，温度计和恒压滴液漏斗的，温度计和恒压滴液漏斗的250mL四口四口瓶中参与瓶中参与36g丁二酸单乙酯，向恒压滴液漏斗中丁二酸单乙酯，向恒压滴液漏斗中参与参与22mL氯化亚砜；将反响体系升温至氯化亚砜；将反响体系升温至5560时，搅拌下滴加氯化亚砜，时，搅拌下滴加氯化亚砜，1h滴加终了，再滴加终了，再升温至升温至95，反响，反响3h；反响终了后，将反响物倒；反响终了后，将反响物倒入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的氯化亚砜，入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的氯化亚砜，在真空度为在真空度为0.095MPa下，减压蒸馏搜集下，减压蒸馏搜集133的馏分。称重并计算产率。的馏分。称重并计算产率。22 丁二

13、酸单甲酯酰氯的合成丁二酸单甲酯酰氯的合成 2.2.1 丁二酸单甲酯的合成实验原理及步骤丁二酸单甲酯的合成实验原理及步骤 丁二酸酐与无水甲醇发生酯化反响生成丁二丁二酸酐与无水甲醇发生酯化反响生成丁二酸单甲酯，反响方程式如下：酸单甲酯，反响方程式如下： 在装有回流冷凝器的在装有回流冷凝器的100ml单口烧瓶中参与单口烧瓶中参与10g丁二酸酐和丁二酸酐和5ml无水甲醇，缓慢升温至无水甲无水甲醇，缓慢升温至无水甲醇回流；在丁二酸酐完全溶解后，升温至醇回流；在丁二酸酐完全溶解后，升温至80，继续反响继续反响1h；反响终了后，将反响混合物倒入单；反响终了后，将反响混合物倒入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的甲

14、醇，静置，结口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的甲醇，静置，结晶，称重并计算产率。晶，称重并计算产率。2.2.2 丁二酸单甲酯酰氯的合成实验原理及步骤丁二酸单甲酯酰氯的合成实验原理及步骤 丁二酸单甲酯与氯化亚砜发生酰化反响生丁二酸单甲酯与氯化亚砜发生酰化反响生成丁二酸单甲酯酰氯成丁二酸单甲酯酰氯,反响方程式如下：反响方程式如下： 在装有电动搅拌，回流冷凝器在装有电动搅拌，回流冷凝器(装有尾气吸装有尾气吸收安装收安装)，温度计和恒压滴液漏斗的，温度计和恒压滴液漏斗的250mL四口四口瓶中参与瓶中参与13.2g丁二酸单甲酯，向恒压滴液漏斗丁二酸单甲酯，向恒压滴液漏斗中参与中参与8mL氯化亚砜；将反响体系升

15、温至氯化亚砜；将反响体系升温至5055时，搅拌下滴加氯化亚砜，时，搅拌下滴加氯化亚砜，1h滴加终了，再滴加终了，再升温至升温至85，反响，反响2h；反响终了后，将反响物倒；反响终了后，将反响物倒入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的氯化亚砜，入单口烧瓶中，旋转蒸发蒸出过量的氯化亚砜，在真空度为在真空度为0.095MPa下，减压蒸馏搜集下，减压蒸馏搜集125128的馏分。称重并计算产率。的馏分。称重并计算产率。 结论结论 本文以丁二酸酐、本文以丁二酸酐、乙醇、甲醇为主要原料，乙醇、甲醇为主要原料，合成了丁二酸单乙酯和合成了丁二酸单乙酯和丁二酸单甲酯；又以丁丁二酸单甲酯；又以丁二酸单乙酯、丁二酸单二酸单乙酯、丁二酸单甲酯为主要原料分别合甲酯为主要原料分别合成了丁二酸单乙酯酰氯成了丁二酸单乙酯酰氯和丁二酸单甲酯酰氯。和丁二酸单甲酯酰氯。并经过单要素实验对合并经过单要素实验对合成各产物的影响要素进成各产物的影响要素进展了优化，到达了最正展了优化，到达了最正确的收率。确的收率。 各产物的最正确收率实验条件为: 丁二酸单乙酯:乙醇与丁二酸酐的最正确配比为1.2:1，反响温度85，反响时间2h，产率可达88.7%以丁二酸酐计算。 丁二酸单乙酯酰氯:氯化亚砜与丁二酸单乙酯的摩尔比1.2:1，反响时间为3h,反响温度为95,产率可达82.3%以