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·1014· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 36 卷
表 1 溶剂对Ⅲ产率的影响 表 2 物料比对Ⅲ产率的影响
Table 1 Effect of solvent on the yield of compound Ⅲ Table 2 Effect of molar ratio reactants on the yield of compound Ⅲ
溶剂 反应结束状态 产率/% d.e./% n(D-色氨酸甲酯盐酸盐)∶n(4-甲酰基苯甲酸甲酯)
甲醇 澄清 42.4 96.8 1 ∶0.9 1∶1.0 1∶1.1 1∶1.2
乙醇 澄清 44.6 98.2 产率/% 43.2 54.6 65.1 65.0
d.e./% 83.1 87.5 98.6 98.6
二氯甲烷 固体析出 46.8 96.6
异丙醇 固体析出 39.3 97.8
由表 2 可知,物料比从 1∶0.9 降低到 1∶1.1,
乙腈 固体析出 65.0 98.6
即增加 4-甲酰基苯甲酸甲酯的量,产率逐步增加,
注: D-色氨酸甲酯盐酸盐(1.0 mmol),4-甲酰基苯甲酸甲 这是因为当 4-甲酰基苯甲酸甲酯量不足时,D-色氨
酯(1.2 mmol),反应为回流温度,反应时间 12 h,产率通过柱 酸甲酯盐酸盐不能完全反应,减压抽滤时会被滤出,
层析分离后确定。
混在产品中降低产品纯度,需要多次洗涤处理。继
从表 1 可以看出,通过对 5 种溶剂进行筛选, 续降低物料比至 1∶1.2 时,产率基本保持不变。所
以,确定最佳物料比为 n(D-色氨酸甲酯盐酸盐)∶n
该 Pictet-Spengler 反应在不同溶剂中回流反应 12 h
(4-甲酰基苯甲酸甲酯)=1∶1.1。
后,TLC 监测均能反应完全。在甲醇和乙醇中,反
2.1.3 反应温度和时间对Ⅲ产率的影响
应体系均澄清,通过柱层析分离目标构型(trans)
D-色氨酸甲酯盐酸盐与 4-甲酰基苯甲酸甲酯在
异构体后计算产率,产物非对映体过量值(d.e.)均
乙腈中发生 Pictet-Spengler 反应,反应温度对反应
大于 96.6%,发现反应在甲醇和乙醇中进行,产物
的影响如表 3 所示。25 ℃下,反应 3 h 后,体系呈
产率相近,分别为 42.4%和 44.6%,说明该 Pictet-
浑浊状态,TLC 监测仅有少量产物;当升高温度到
Spengler 反应在甲醇或乙醇中均没有明显的选择
50 ℃,反应 3 h 后,体系还是浑浊状态,产率仅为
性,并且两种异构体在甲醇或乙醇中均具有良好的 18.7%;当在回流温度反应 1 h 后,体系变澄清,然
溶解性。而二氯甲烷、异丙醇、乙腈 3 种溶剂中, 后会慢慢析出固体,反应 3 h 时,产率提高到 36.8%。
反应后体系浑浊,有固体析出。通过对滤饼分析发 所以,确定反应温度为乙腈回流温度。
现,二氯甲烷中的析出物为两个异构体的混合物, 考察反应时间对反应的影响,结果见表 3。由
说明两种异构体在二氯甲烷中溶解性相比甲醇和乙 表 3 可知,在回流条件下,随着反应时间的增加,
醇低。异丙醇中反应的析出物主要为 cis-异构体(黄 产率明显提高。反应 5 h 时,收率为 50.9%,延长反
色固体),说明 cis-异构体在异丙醇中溶解性较差, 应时间至 6 h,TLC 监测显示原料已经反应完全,趁
而 trans-异构体具有较好的溶解性。而乙腈中反应 热减压抽滤,得到白色滤饼即为化合物Ⅲ。滤液旋
的析出物为目标化合物 trans-异构体(白色固体), 蒸后可再次加入少量乙腈,加热回流会再次析出少
说明 trans-异构体在乙腈中溶解性较差,而 cis-异构 量固体,两次滤饼合并后真空干燥,产率为 65.1%。
体具有较好的溶解性。为了准确计算 trans-异构体 当反应时间为 7 h,产率基本保持不变。所以,确定
(化合物Ⅲ)的产率,作者对后 3 种反应体系通过 最佳反应时间为 6 h。
柱层析分离,发现在乙腈中反应,化合物Ⅲ产率最
表 3 反应温度和时间对Ⅲ产率的影响
高,达到 65.0%,而异丙醇中产率最低,说明该反 Table 3 Effect of reaction temperature and time on the yield
应在乙腈中有利于 trans-异构体的产生,在异丙醇 of compoundⅢ
中有利于 cis-异构体的生成。最重要的是,化合物 反应温度/℃ 反应时间/h 产率/% d.e./%
Ⅲ会在热乙腈中析出,只需要通过简单的减压抽滤, 25 3 痕量 —
即得到目标化合物,极大地简化了工艺程序。因此, 50 3 18.7 —
确定最佳反应溶剂为乙腈。 reflux 3 36.8 —
reflux 5 50.9 92.5
2.1.2 物料比对Ⅲ产率的影响
reflux 6 65.1 98.7
确定最佳反应溶剂后,对物料比进行研究,即
reflux 7 64.4 98.4
n(D-色氨酸甲酯盐酸盐)∶n(4-甲酰基苯甲酸甲
注: “—”表示没有该项数值。
酯),是影响反应的重要因素,它会直接影响产率,
在其他条件不变的情况下改变反应物料的物质的量 2.2 Ⅲ的结构表征
比,考察其对反应产率的影响,结果如表 2 所示。 对柱层析分离〔V(石油醚)/V(乙酸乙酯)= 2,