Page 142 - 《精细化工》2022年第6期
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·1208·                            精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 39 卷

            2.1.1   钯碳氢化反应条件优化                                 50%。以 Pd/C(用量为 10%)为催化剂,室温下继
                 化合物Ⅱb 分子中存在多个不饱和双键和羰基,                        续考察了溶剂对反应选择性的影响,以甲醇、乙醇
            还原氢化反应的选择性不强,在生成目标氢化产物                             或乙腈为溶剂时,反应选择性未得到明显改善。当
            Ⅲb 的同时,还会生成过度还原产物Ⅲba 和Ⅲbb                          使用乙酸乙酯作溶剂时,反应选择性最好,目标产
            (反应式如下)。                                           物Ⅲb 收率为 80%。以乙酸乙酯为溶剂,继续考察

                                                               了催化剂 Pd/C 用量对反应的影响,增加催化剂用量
                                                      (2)      为 15%时,反应选择性未发生变化;降低催化剂用
                                                               量至 5%时,反应选择性略有降低。最后考察了反应

                 对氢化反应的催化剂、溶剂、时间等条件进行                          时间对反应的影响,降低反应时间至 3 h,原料可完
            了优化,结果见表 1。首先是催化体系的选择,以                            全转化,反应选择性提高至 85%,目标产物Ⅲb 分
            H 2 为氢源,甲醇为溶剂,室温下 RhCl(PPh 3 ) 3 不能                离收率为 83%。继续降低反应时间至 2 h,原料不能
            催化化合物Ⅱb 的氢化反应。使用 Raney Nickel 和                    完全转化,反应收率下降。综合以上实验,得到氢
            NaBH 4 -NiCl 2 体系为催化剂时,反应产物难以停留                    化反应最佳条件,即 H 2 为氢源,Pd/C 为催化剂,
            在目标产物Ⅲb 的阶段,大部分为过度还原产物Ⅲ                            用量为底物Ⅱb 质量的 10%,乙酸乙酯为溶剂,室
            ba 和Ⅲbb。以 Pd/C 为催化剂时目标产物Ⅲb 收率为                     温反应 3 h。

                                          表 1   不同反应条件对化合物Ⅲb 收率的影响
                                   Table 1    Effect of reaction conditions on yield of compound  Ⅲb
                                           ①
              序号       催化剂       催化剂用量/%         溶剂      时间/h   Ⅱb 转化率/%     n(Ⅲb)/n(Ⅲba)/n(Ⅲbb) ②   Ⅲb 收率/%
                                                                                                          ③
               1    RhCl(PPh 3) 3     10       甲醇          5         0              —               0
               2    Raney  Nickel     10       甲醇          5       100            10/70/20         10
               3    NaBH 4-NiCl 2  ④  10       甲醇          5       100            10/80/10         10
               4    Pd/C              10       甲醇          5       100            50/40/10         50
               5    Pd/C              10       乙醇          5       100            30/60/10         30
               6    Pd/C              10       乙腈          5       100            50/50/0          50
               7    Pd/C              10       乙酸乙酯        5       100            80/20/0          80(75)
               8    Pd/C              15       乙酸乙酯        5       100            80/20/0          80(76)
               9    Pd/C              5        乙酸乙酯        5       100            70/30/0          70
               10   Pd/C              10       乙酸乙酯        3       100            85/15/0          85(83)
               11   Pd/C              10       乙酸乙酯        2        85            75/10/0          75(70)
                 ①催化剂用量以底物Ⅱb 的质量计;②由 GC-MS 峰面积归一化法分析确定;③括弧内为分离收率;④两者物质的量比为 10∶1。

            2.1.2   乙酰氧化反应条件优化                                 因此,选择甲苯为最佳反应溶剂。以甲苯为溶剂,
                 Ⅲb 的 α 位羰基活性较低,首先对常用乙酰氧                       在反应温度 100  ℃,反应 30 h,考察四乙酸铅用量
            化试剂,如四乙酸铅、三乙酸锰、乙酸银、高锰酸                             对反应的影响,当四乙酸铅与底物Ⅲb 的物质的量
            钾/乙酸体系等进行了筛选。实验发现,只有四乙酸                            比为 1.5∶1 时,目标产物收率为 45%,增加或降低
            铅为乙酰氧化试剂时有目标产物Ⅳb 生成,而且有                            四乙酸铅用量,目标产物收率均降低。对温度因素
            部分产物发生消除反应生成乙基麦芽酚乙酸酯Ⅱb                             考察发现,温度为 90  ℃时即达到目标产物生成量
            (反应式如下所示)。因此,进一步对四乙酸铅用量、                           最大,提高或降低反应温度,目标产物收率均降低。
            溶剂、温度、时间等反应条件进行了优化,结果见                             对时间因素考察发现,反应 15 h 即达到平衡状态,
            表 2。                                               继续延长反应时间,反应产物比例不再发生变化,
                                                               因此,最佳反应时间为 15 h。综合以上实验结果,
                                                               Ⅲb 乙酰氧化反应最优条件为:四乙酸铅用量与底
                                                      (3)
                                                               物Ⅲb 的物质的量比为 1.5∶1,甲苯为溶剂,反应

                                                               温度 90  ℃,反应时间 15 h。在此条件下,目标产
                 以四乙酸铅为乙酰氧化试剂,反应温度 100  ℃,                     物Ⅳb 分离收率为 48%。反应结束后,原料Ⅲb 通过
            反应时间 30 h,考察溶剂对反应的影响,可以看出,                         柱层析分离回收,其纯度在 95%以上,可直接重复
            以环己烷、苯为溶剂时,目标产物收率分别为 5%                            利用;原料Ⅲb 的回收率(即回收得到的Ⅲb 与Ⅲb
            和 20%。以甲苯为溶剂时,目标产物收率为 40%,                         初始投料质量的百分比)为 30%。
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