Page 245 - 精细化工2019年第8期

第 8 期 陆婷婷，等: 3-氨基呋咱-4-羧酸的合成 ·1733·

2 结果与讨论 制备二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐时加入的氢
氧化钾主要用于生成二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐。
由于制备 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的肟化反应是 由表 2 可以看出，随着 KOH 加入量增加，二（3-
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较为成熟的反应，本文参照相关文献 合成。因此，结 氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的收率也随着提高，当 n
果与讨论中主要讨论环合成成盐反应和酸化反应。 （KOH）∶n（2-氰基-2-肟基乙酸甲酯）=2∶1 时，
2.1 环合成成盐反应 收率达到 90.5%。继续提高 KOH 的加入量，收率无
2.1.1 缚酸剂氢氧化钾对二（3-氨基呋咱-4-羧酸） 明显变化。当 n（KOH）∶n（2-氰基-2-肟基乙酸
钾盐收率的影响 甲酯）=1.5∶1 时，二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的
在反应温度 25 ℃，反应时间 2 h，溶剂水 50 mL， 纯度仅为 68.1%，并且产物中 3-氨基呋咱-4-乙酸甲
n（盐酸羟胺）∶n（2-氰基-2-肟基乙酸甲酯）=1∶1 酯的含量大于 20%，随着 KOH 与 2-氰基-2-肟基乙
的条件下，考察缚酸剂氢氧化钾用量对产物二（3- 酸甲酯投料比的升高，3-氨基呋咱-4-乙酸甲酯的含
氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的影响，结果见表 1。 量降低，在 n（KOH）∶n（2-氰基-2-肟基乙酸甲酯）=

表 1 氢氧化钾用量对缩合反应的影响 2∶1 时，液相分析未检测出 3-氨基呋咱-4-乙酸甲
Table 1 Effect of KOH dosage on the yield of condensation 酯。因此，选择 KOH 与 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯投
reaction 料比为 2∶1。
n(KOH)∶n〔methyl-2-cyano-2-(hydroxyimino)acetate〕 2.1.3 溶剂用量对二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐收

1.5∶1 1.75∶1 2∶1 2.1∶1 率的影响
Yield /% 69.8 80.6 90.5 91.0 在反应温度 25 ℃，反应时间 2 h，n（氢氧化
Purity/% 93.2 94.3 98.8 98.7 钾）∶n（盐酸羟胺）∶n（2-氰基-2-肟基乙酸甲酯）

制备二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐时先加入的 =2∶1∶1 的缩合条件，及反应温度 80 ℃，反应时
氢氧化钾主要作为 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的缩合缚 间 2 h，n（KOH）∶n（盐酸羟胺）∶n（2-氰基-2-
酸剂，对酯化反应进行脱水。由表 1 可以看出，随 肟基乙酸甲酯）=2∶1∶1 的成盐条件下，考察溶剂
着 KOH 增加，二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的收 水用量对产物二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的影响，
率也随着提高，当 n（KOH）∶n（2-氰基-2-肟基乙 结果见表 3。

酸甲酯）=2∶1 时，收率达到 90.5%。继续提高 KOH 表 3 溶剂用量对缩合反应的影响
的加入量，收率无明显变化。对产物纯度进行液 Table 3 Effect of water dosage on the yield of condensation
相分析时，发现 n（KOH）∶n（2-氰基-2-肟基乙 reaction
酸甲酯）=1.5∶1 时，产物中 2-氰基-2-肟基乙酸甲 H 2O/mL

酯的含量约为 5%，随着 KOH 与 2-氰基-2-肟基乙酸 40 45 50 55
甲酯投料比的升高，2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的含量 Yield/% 80.7 85.1 90.5 91.7
降低，在 n（KOH）∶n（2-氰基-2-肟基乙酸甲酯）= 2∶ Purity/% 90.2 96.5 98.8 98.7

1 时，液相分析未检测出 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯。
在 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的缩合成环反应中，
因此，选择 KOH 与 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯投料比
溶剂水的主要用途是溶解底物和催化剂。当溶剂
为 2∶1。 用量为 40 mL 时，底物 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯的
2.1.2 成盐剂氢氧化钾对二（3-氨基呋咱-4-羧酸）
溶解不充分，导致收率较低。随着溶剂用量的增
钾盐收率的影响
加，二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的收率也随之升
在反应温度 80 ℃，反应时间 2 h，溶剂水 50 mL，
高，并在 50 mL 时达到 90.5%。分析产物组成，当溶
n（KOH）∶n（盐酸羟胺）∶n（2-氰基-2-肟基乙
剂用量为 40 mL 时，二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐
酸甲酯）=2∶1∶1 的条件下，考察成盐剂氢氧化
的纯度为 90.2%，产物中 2-氰基-2-肟基乙酸甲酯含
钾用量对产物二（3-氨基呋咱-4-羧酸）钾盐的影响，
量约为 5%，继续提高溶剂用量，二（3-氨基呋咱-4-
结果见表 2。
羧酸）钾盐的纯度持续提高。并在 50 mL 时达到
表 2 氢氧化钾用量对成盐反应的影响 98.8%，继续增加溶剂用量到 55 mL，二（3-氨基
Table 2 Effect of KOH dosage on the yield of acidification
reaction 呋咱-4-羧酸）钾盐的收率虽然略有提高，但是纯
度却降低，考虑成本和纯度，选择反应溶剂为 50 mL。
n(KOH)∶n(methyl-2-cyano-2- (hydroxyimino)acetate)
2.1.4 反应时间和温度对二（3-氨基呋咱-4-羧酸）
1 . 5 ∶1 1.75∶1 2∶1 2.1∶1
钾盐收率的影响
Yield/% 65.5 78.2 90.5 90.9
在反应温度 25 ℃，反应时间 2 h，n（KOH）∶
Purity/% 68.1 89.4 98.6 97.8