Page 160 - 《精细化工》2022年第6期

·1226· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 39 卷

2 结果与讨论 于硼氢化钠还原活泼性差的酯羰基需要较高的活
化能，适当地提高温度可以实现酯基到羟基的快速
2.1 元素分析 转变。
目标产物 BIN 的元素分析结果如表 1 所示。C、 2.2.4 目标产物宾达利合成条件分析
H、N、O 元素质量分数测试值和理论值分别相差 该反应是合成宾达利总路线中最重要的一步，
0.04%、–0.05%、–0.07%、–0.13%，说明所合成化 考察了反应温度、反应时间、物料比等因素对目标
合物即为目标产物。 产物 BIN 收率的影响。所有反应均平行实验 3 次，
BIN 收率取平均值。
表 1 目标产物宾达利的元素分析
Table 1 Elemental analysis of BIN 2.2.4.1 反应温度的选择
反应温度对产物收率的影响见表 2。
元素质量分数 C H N O

测试值/% 70.39 6.16 8.57 14.67
表 2 反应温度对产物收率的影响
理论值/% 70.35 6.21 8.64 14.80 Table 2 Effect of reaction temperature on product yield

2.2 反应条件的考察 反应温度/℃ 35 45 55
收率/% 20.1 43.8 65.0
2.2.1 中间体Ⅰ合成条件分析
注：n(Ⅲ)∶n(NaOH)∶n(CHCl 3) = 1∶10∶4，反应时间 3 h。
该反应为经典的醇酸酯化反应，工艺路线成熟，

甲醇既是溶剂又是原料，适量浓硫酸的加入可起到
由表 2 可知，随反应温度的升高，宾达利收率
催化和吸水的作用，使反应快速向正方向进行。通
整体呈上升趋势，当温度为 55 ℃时，收率为 65.0%，
过对反应时间、反应温度等对收率有较大影响因素
继续升高温度，收率没有明显变化，且溶剂丙酮剧
的考察，确定最佳的制备条件为：反应温度为 65 ℃，
烈沸腾，易从瓶塞处逸散。因此，最佳反应温度为
反应时间为 3.5 h。
55 ℃。
2.2.2 中间体Ⅱ合成条件分析
2.2.4.2 反应时间的选择
该反应涉及双分子亲核取代反应机理，碱试剂
反应时间对产物收率的影响见表 3。
的选择至关重要。目前，该类反应最常用的碱体系
有氟化铯/乙腈 [16] ，氢化钠/四氢呋喃 [15] 和碳酸钾 表 3 反应时间对产物收率的影响
/N,N-二甲基甲酰胺 [17] 。其中，氟化铯虽拔氢（指除 Table 3 Effect of reaction time on product yield
掉吲唑-3-羧酸甲酯氮原子上的氢）效果好但价格昂 反应时间/h 1 2 3 4
贵，而氢化钠虽活性高但遇湿易燃。因此，本研究 收率/% 30.8 37.5 65.0 64.9
选用价格便宜且反应温和的碳酸钾作为碱试剂，且 注：n(Ⅲ)∶n(NaOH)∶n(CHCl 3) = 1∶10∶4，反应温度 55 ℃。
丙酮作溶剂后处理简便，收率较高。通过对反应条
由表 3 得知，前 3 h 内宾达利收率随反应时间
件的优化得知：当 n（吲唑-3-羧酸甲酯）∶n（碳酸
的增加呈增长趋势，当反应时间为 3 h 时，收率为
钾）∶n（苄溴）=1∶3∶2，反应时间为 2 h，反应
65.0%，继续延长时间，收率没有继续增加，说明该
温度为 60 ℃时，1-苄基吲唑-3-羧酸甲酯收率可达
64.5%。 反应已结束。因此，最佳反应时间为 3 h。
2.2.3 中间体Ⅲ合成条件分析 2.2.4.3 氢氧化钠用量的选择
该化合物目前文献报道的合成方法主要有 3 氢氧化钠用量对产物收率的影响见表 4。

种：（1）采用氢化铝锂还原 1-苄基吲唑-3-羧酸 [18] ； 表 4 氢氧化钠用量对产物收率的影响
（2）采用红铝溶液还原 1-苄基吲唑-3-醛基 [19] ；（3） Table 4 Effect of NaOH dosage on product yield
苄溴和吲唑-3-甲醇通过 S N 2 反应制备 [20] 。其中，方
n(Ⅲ)∶n(NaOH) 1∶6 1∶8 1∶10 1∶12
法（1）中氢化铝锂还原性虽强但遇水即爆炸性分解，
收率/% 46.7 59.1 65.0 64.9
危险性较高；方法（2）中红铝溶液虽然还原性与氢
注：n(Ⅲ)∶n(CHCl 3) = 1∶4，反应温度 55 ℃，反应时间
化铝锂相当但其后处理相对繁琐。因此，为了避免 3 h。
上述两种还原剂的缺陷，本文采用对空气中水气和
氧较稳定的硼氢化钠来实现酯基还原。通过控制变 该反应涉及碳负离子机理，需在碱性条件下进
量法考察了反应温度、反应时间、物料比对Ⅲ收率 行。由表 4 可知，起初氢氧化钠用量越大，目标产
的影响。由实验得知，温度是该反应的决定因素， 物收率越高，当氢氧化钠用量为 1-苄基吲唑-3 甲醇
室温下基本不反应，55 ℃时反应较快。这可能是由 物质的量 10 倍时，收率为 65.0%，继续增加氢氧化