dmap催化合成新型高效親核反應(yīng)催化劑

dmap催化合成新型高效親核反應(yīng)催化劑

0dmap催化的反應(yīng)反應(yīng)mtp是4-二甲基氨基丙烯酸的簡(jiǎn)稱。是一種淺黃色或幾乎無(wú)色的晶體。這是20世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的一種新型有效親核反應(yīng)催化劑。與其他堿性催化劑相比，二甲基回應(yīng)反應(yīng)具有劑量少、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時(shí)間短、產(chǎn)品收率高、溶劑選擇范圍廣等特點(diǎn)。特別是對(duì)于具有較大反應(yīng)物空間位的藥物，可采用吡啶等堿性催化劑，產(chǎn)物收率一般小于10%。如果轉(zhuǎn)變?yōu)閐d，產(chǎn)物的收率可提高到80%以上。此外，dmp本身是無(wú)色的，沒(méi)有味道，儲(chǔ)存和穩(wěn)定性。在合成過(guò)程中，詳細(xì)論述了高鹽合物和乙酸鈉之間的反應(yīng)條件，并取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。1實(shí)驗(yàn)部分1.1主試劑和設(shè)備叔丁醇;乙酸酐;DMAP(自制);Na2SO4;K2CO3;三口燒瓶;電加熱器;電動(dòng)攪拌機(jī);WMZK-10型溫控儀;紅外光譜儀等.1.2催化硫基化反應(yīng)實(shí)驗(yàn)原理:(CH3)3COH+(CH3CO)2O?→??DMAPCH3COOC(CH3)3(CΗ3)3CΟΗ+(CΗ3CΟ)2Ο→DΜAΡCΗ3CΟΟC(CΗ3)3反應(yīng)歷程:方案設(shè)計(jì):運(yùn)用均勻設(shè)計(jì)試驗(yàn)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).1.3實(shí)驗(yàn)條件的選擇在裝有回流冷凝器、電動(dòng)攪拌機(jī)及溫度計(jì)的三口燒瓶中,加入叔丁醇、乙酸酐及溶液CCl4,混合均勻后加入DMAP[催化劑用量為(0.05～0.1)mol/mol(叔丁醇)].加熱攪拌,在84～88℃左右回流反應(yīng)約5h停.改為蒸餾收集110℃以下的粗品,然后用蒸餾水洗粗品3次,棄廢液,再用10%的K2CO3洗至酯層(有機(jī)層)為中性.分出的酯層用無(wú)水Na2SO4干燥后再進(jìn)行蒸餾,收集95～96℃的餾分,即為產(chǎn)品乙酸叔丁酯.用計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行回歸分析L(1,1)=0.3999996L(1,2)=0.5L(0,1)=6.539978L(2,2)=2.5L(0,2)=30.59998THEREGRESSIONEQRATION:Y=21.6201+(1.399945)X1+(11.96)X2CHECKINGREGRESSIONEQUATIONF=166.328SIGNIFICANTLEVELQ0=0.05F_0.05(2,2)=19REGRESSIONEQUATIONISSIGNIFICANT!FINDSTANDARDCOEFFICENTSB1(1)=4.557719E-02B1(2)=0.9734371MEASUEPRECISIONE=?0.2S=1OBJ.FUNC.F=77.8OPTIMALCONDITION:Q(1)1.48Q(2)4.21從計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果知,反應(yīng)的最佳實(shí)驗(yàn)條件是,n酐∶n醇=1.48∶1,反應(yīng)時(shí)間=4.21h.2討論2.1醋酸二甲酯的紅外光譜從實(shí)驗(yàn)譜圖可看出,幾個(gè)主要基團(tuán)-C(CH3)3、-COO、-CO等的吸收峰位置與理論譜圖基本吻合.2.2反應(yīng)時(shí)間及條件由于醇與酐的反應(yīng)是可逆的酯化反應(yīng),適當(dāng)增加某一反應(yīng)組分的用量(如乙酐.因乙酐價(jià)格比叔丁醇低),有利于酯化反應(yīng)正向進(jìn)行.但過(guò)量太多時(shí)(如1.8∶1),對(duì)產(chǎn)物收率影響不大,還會(huì)增加生產(chǎn)的投入.綜合考慮反應(yīng)物配比(n酐∶n醇)為1.45∶1～1.5∶1較好.反應(yīng)時(shí)間短,酯化不完全;反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng),則副反應(yīng)程度增加,產(chǎn)物收率降低,以4～5h較好.通過(guò)計(jì)算機(jī)的分析及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,可歸納出合成乙酸叔丁酯的最佳實(shí)驗(yàn)條件.反應(yīng)溫度:84～88℃;原料配比:(n酐∶n醇)為1.45∶1～1.5∶1反應(yīng)時(shí)間:4.5～5h;穩(wěn)定實(shí)驗(yàn)收率:>87%.3科學(xué)設(shè)計(jì)及出合理DMAP作為親核反應(yīng)的高效催化劑,可使乙酸酐與高位阻的叔