苯甲酸-2,5二甲氧基苯甲基酯的合成

苯甲酸-2,5二甲氧基苯甲基酯的合成

0为羧基的保护苯乙酮类物质不仅可以用作化学保护基和光致保护基的应用，而且可以作为光化学研究的热点之一。早在1973年Sheehan报道了对-甲氧基苯甲酸甲基酯在具有氢给体能力的溶剂中或在苯中加入具有氢给体能力的溶剂时表现出良好的光化学反应活性,可以作为羧基的保护基应用。多数文献都预测随着供电性取代基团的增加,光化学活性将增加;或者可能发生邻位氢转移的现象,因而可应用于化学保护基团和光致保护基团的研究和应用。但由于α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮上的甲氧基具有一定的空间阻碍作用,使得保护基引入被保护的羧基有一定的困难。溴的化学活性更强,利用α-溴-2,5-二甲氧基苯乙酮作为保护试剂是一个可行的化学技巧。但溴乙酸溴市场不易购得,而且后处理麻烦。综合文献报道,我们利用溴化氢溴代α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮的方法,获得了高收率的α-溴-2,5-二甲氧基苯乙酮。我们也进一步合成了苯甲酸-(2,5-二甲氧基苯羰甲基)酯,并研究了它们光化学性质,无论在非极性溶剂苯中,还是在具有氢给体能力的甲醇溶剂中,都没有观察到任何光化学变化。然而α-溴-2,5-二甲氧基苯乙酮在苯溶剂中,具有一定的光化学反应活性。1仪器和试剂1.1仪器及性能测定紫外光源:40瓦低压汞灯,254nm波长为主;分离设备:柱色谱及400目硅胶(H型),TLC板为GF254硅胶(自制);熔点测定:X-4型数字显示显微熔点测定仅,北京泰克仪器厂;核磁共振谱仪:Brukers-300MHz。1.2不同化学成分的化学成分2,5-二甲氧基苯(分析纯),氯乙酰氯(化学纯),溴化氢(化学纯),苯甲酸(分析纯),碘化钠(分析纯),三乙胺(化学纯),DBU(化学纯),丙酮(分析纯),苯(分析纯),甲醇(分析纯),四氯化碳(分析纯),无水三氯化铝(分析纯),乙酸乙酯(化学纯),石油醚(化学纯)。2合成和纯度2.1,5-二甲氧基苯氯化利用2,5-二甲氧基苯和氯乙酰氯经傅一克酰基化反应,一步就可到目标产物α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮,反应原理见图1,为防止出现固化现象,加入一定量的四氯化碳作为溶剂。称取2,5-二甲氧基苯样品5克于100毫升三口烧瓶中,用10毫升四氯化碳溶解,加入5.5克无水三氯化铝,磁子搅拌;在冰浴条件下,以每分钟30滴的速度滴加3.5毫升氯乙酰氯(用10毫升四氯化碳稀释)。产生的氯化氢导入到氢氧化钠吸收池中。反应时间为1.5小时。然后在室温下,再反应5小时。反应混合物用盐酸冰水混合液洗涤,乙酸乙酯萃取两次,合并萃取液有机相,硫酸镁干燥,放置过夜。旋转蒸发除去乙酸乙酯。色谱柱分离,乙酸乙酯:石油醚=1:5为洗脱剂。其产率为95.7%。2.2硫酸镁的蒸发称取上述合成的α-氯-2,5-二甲基氧苯乙酮5克于50毫升烧瓶中,加入10克冰水和5毫升浓氢溴酸,搅拌2小时。使用乙醚萃取,无水硫酸镁干燥,放置过夜。旋转蒸发除去乙醚。然后在石油醚(少量乙酸乙酯5%)中重结晶,得白色晶体。熔点为88-89度,产率为75.3%。文献报道该物的熔点为86度和91度。图2给出了反应方程式。α-氯-2,5-二甲基氧苯乙酮的核磁共振波谱数据如下:7.29(d,1H),6.95-6.85(m,2H),4.69(s,2H),3.80(s,3H),3.69(s,3H)。2.3-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮段式的合成在苯甲酸-(2,5-二甲氧基苯羰甲基)酯的合成研究中,我们发现在丙酮回流条件下,应用α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮与苯甲酸钠反应,三乙胺(TEA)作为缚酸剂,碘化钠作为活化剂,TLC基本检测不到反应发生,主要是甲氧基具有一定的空间阻碍作用以及供电性基团的引入减低了α-氯的活性。改用α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮反应进行的较为完全,反应4小时,产率在86-93%之间。过柱分离,乙酸乙酯和石油醚(1:4)洗脱,旋蒸溶剂,得白色固体,熔点为100度。3-氯-2,5-二甲氧基苯甲基苯乙酮的光反应活性文献建议α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮可能通过分子内脱溴化氢,进而得到6-甲氧-苯并吡喃-4-酮。后者是理想的荧光标识物质。我们希望能够通过光化学反应实现这一转换,开发出具有标识功能的光保护基团。但无论是在极性的甲醇溶剂还是非极性的苯溶剂中(分别称取产物苯甲酸-(2,5-二甲氧基苯羰甲基)酯7.5毫克,用苯和甲醇定容于5毫升容量瓶中,相当于5X10-3mol/L)。每半小时点TLC板一次。在254nm辐射条件下,我们都没有发现光解现象存在。这与人们的预期有较大差异。考虑到溴的高活性,本文也研究了α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮的光反应活性。在非质子溶剂苯中,我们观察到了光化学变化,这说明邻位甲氧基上的氢原子的氢转移能力和被保护基团的性质有关。4光反应活性观察α-氯-2,5-二甲氧基苯乙酮可以作为作为化学保护