Page 246 - 201905
P. 246

·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,
   241   242   243   244   245   246   247   248   249   250   251