背景技術(shù)
苯甲酰甲酸與其酯類化合物分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、羧酸基和酯基等多個反應(yīng)中心而表現(xiàn)出多種特殊的化學(xué)行為，在農(nóng)藥、醫(yī)藥、生物制劑、功能材料和有機(jī)合成等領(lǐng)域都有著非常重要作用。目前國內(nèi)市場需求基本依賴進(jìn)口來滿足，進(jìn)口價格較高，苯甲酰甲酸乙酯的需求量大。僅以色列馬克西姆公司，每年就需要采購2000t苯甲酰甲酸乙酯用于生產(chǎn)苯嗪草酮除草劑。
苯甲酰甲酸與其酯類化合物結(jié)構(gòu)中含有酮羰基、羧基和酯基，屬于α-酮酸類化合物，易于脫去羧基；在一定條件下，可能發(fā)生分解而轉(zhuǎn)化為苯甲酸，故其性質(zhì)不穩(wěn)定，在合成上有一定的難度。目前工業(yè)化的合成方法主要有：（１）以苯甲酰腈或扁桃酸為原料，在強(qiáng)酸條件下氧化或水解成苯甲酰甲酸，再酯化成甲酰甲酸乙酯。（２）通過傅克?；ǎ菟岫阴セ虿蒗Ｂ葐我阴ピ跓o水三氯化鋁催化下，與苯反應(yīng)生成苯甲酰甲酸乙酯。上述方法均存在反應(yīng)需在強(qiáng)酸性、高溫和強(qiáng)氧化劑條件下進(jìn)行，對反應(yīng)設(shè)備要求苛刻，工藝對外部環(huán)境污染較大。
為了避開了苯甲酰甲酸與其酯類化合物容易在強(qiáng)酸性、高溫和強(qiáng)氧化劑條件下脫羰基、脫羥基和氧化分解的問題，我們采用以工業(yè)級苯和工業(yè)級三氯乙醛為起始原料合成苯甲酰甲酸乙酯的合成路線。
合成方法
1、２,２,２-三氯-１-苯基乙醇(I)的合成
在裝有攪拌器、溫度計的500mL四口反應(yīng)瓶中，加入142mL工業(yè)苯，8g(0.06mol)無水三氯化鋁，攪拌，當(dāng)釜內(nèi)溫度降至-5℃時，開始滴加34.6g(0.2mol)工業(yè)級三氯乙醛，控制溫度在-5℃以下，滴加完畢保溫反應(yīng)。反應(yīng)完后滴加40mL 6mol/L HCl酸化，30min后再加100mL水?dāng)嚢?0min，然后將反應(yīng)混合物倒入分液漏斗中分層。分出水層，油層用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%NaHCO3洗滌(50mLX2)，再用水洗滌(80mLX2)，分出有機(jī)層。減壓脫出苯，得化合物I，不蒸餾直接用于下步反應(yīng)。
2、2-羥基-2-苯基乙酸(II)的合成
取11.3g(0.05mol)化合物(I)與50mL乙醇混合均勻，在30min內(nèi)滴加到200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5% NaOH溶液中，攪拌，升溫至90~95℃，回流反應(yīng)直至釜內(nèi)油狀物消失。反應(yīng)完后，降溫至0~5℃慍慍滴加約60g體積分?jǐn)?shù)為15%的鹽酸至pH=1，過濾反應(yīng)液，水洗，烘干，得化合物II。
3、2-羥基-2-苯基乙酸乙酯(III)的合成
在裝有分水器、回流冷凝器的燒瓶中加入2-羥基-2-苯基乙酸30g(0.2mol)，無水乙醇40mL(1.0mol)，甲苯300mL，異丙氧基鈦催化劑0.6g(2mmol)，加熱回流分水，直到原料2-羥基-2-苯基乙酸反應(yīng)完全。蒸出乙醇和甲苯，冷卻，再加入甲苯，攪拌過濾。濾液依次用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的碳酸鈉溶液、水洗滌，分出有機(jī)層。減壓蒸餾，收集130℃/1.87kPa的餾份，得化合物Ⅲ 32.7g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%。
4、苯甲酰甲酸乙酯(V)的合成
取0.15mol 2-羥基-2-苯基乙酸乙酯，與100 mL乙醇混合，在30min內(nèi)滴加到200mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1% NaOH溶液中，攪拌。滴加完后，再將75mL體積分?jǐn)?shù)為30%的雙氧水分3次加到反應(yīng)釜中，每次間隔30min，加完后室溫攪拌反應(yīng)24h，直至氣相色譜跟蹤原料2-羥基-2-苯基乙酸乙酯峰消失。反應(yīng)完后，用三氯甲烷萃取，靜置分層，有機(jī)層常壓脫溶，再減壓精餾，收集138℃/1.87kPa的餾份，得到化合物苯甲酰甲酸乙酯25.1g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%(HPLC)，以2-羥基-2-苯基乙酸乙酯計，收率90%。1H NMR(CDCl3，600 MHz)δ:1.47(t，J=7.2Hz，3H，CH?)，4.45(d，J=7.1Hz，2H，CH?)，7.41(t，J=6.6Hz，2H，Ar-H)，7.65 (t，J=6.4Hz，1H，Ar-H)，8.01 (d， J=7.6Hz，2H，Ar-H)。
參考文獻(xiàn)
[1]李柯,周蜜,朱晨等.苯甲酰甲酸乙酯的合成及工藝優(yōu)化研究[J].化學(xué)世界,2020,61(02):