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L-扁桃酸

规格:99%
包装:25kg/桶
最小购量:1
CAS:17199-29-0
分子式:C8H8O3
分子量:152.15

结构式
    


CAS: 17199-29-0
分子式: C8H8O3
分子量: 152.15
 
中文名称: L-扁桃酸
                      (+)-扁桃酸
                      L(+)-扁桃酸
                      (S)-α-羟基苯乙酸
                      S-扁桃酸


英文名称: L(+)-Mandelic acid
                 (s)-benzeneacetic acid
                 (s)-(+)-mandelic acid
                 (S)-Hydroxyphenylacetic acid
                 S-(+)-Mandelic acid

性质描述:白色至微黄灰色结晶粉末或结晶,水中溶解度: 100 g/l (25℃),溶于乙醇和醚。
 
质量标准:
外观  白色晶体或结晶性粉末
含量   ≥99%
熔点   131-135℃
[α]D20    +153~+157.5
水分   ≤0.5%

用途: 有机合成中间体,可以构架许多手性药物,为万能手性中间体。


外消旋扁桃酸的合成与拆分


     摘要:“外消旋扁桃酸的合成与拆分”作为高职药物化学的综合实训项目,将相转移催化反应、光学活性异构体拆分法、熔点和比旋光度测定方法有机的整合在起来,涵盖了搅拌回流、萃取、重结晶和抽滤等多项实验技术,培养学生综合分析和解决问题的能力,多维度提高操作技能,培养职业能力和素质。


  关键词:扁桃酸 相转移催化反应 外消旋体拆分 测定
  中图分类号:TQ416 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)09(a)-0067-01
  扁桃酸化学名为α-羟基苯乙酸,又名苯乙醇酸、扁桃酸、苯羟乙酸,是有机合成和药物合成的中间体。医药上,是尿路杀菌剂扁桃酸乌洛托品、末稍血管扩张剂环扁桃酸、滴眼药羟苄唑及托品类解痉剂的重要中间体。也可用作测定铜和锆的试剂和防腐剂。有机合成中扁桃酸是对映体胺、醇的拆分试剂,可作为不对称还原、Diels-Alder反应的手性模板,也可作为手性反应的起始物。
  扁桃酸是一种手性分子,有R-(-)-扁桃酸和S-(+)-扁桃酸两种构型,其单一对映异构体在药效上存在较大差异。如R-扁桃酸用于头孢菌类系列抗生素羟苄四唑头孢菌素的侧链修饰剂,S-扁桃酸是合成用于治疗尿急、尿频和尿失禁药物S-奥昔布宁的前体原料。化学方法合成得到的是外消旋扁桃酸,用旋光性的碱如麻黄素可拆分为具有旋光性的组分。“外消旋扁桃酸的合成与拆分”作为高职药物化学的综合实训项目,将相转移催化反应、光学活性异构体拆分法、熔点和比旋光度测定方法有机的整合在起来,涵盖了搅拌回流、萃取、重结晶和抽滤等多项实验技术,深化学生对理论知识理解,培养综合技能,提高职业素质。经实践效果显著,其综合实训的组合内容介绍如下。
  1 扁桃酸的合成
  1.1 合成原理
  本实验采用相转移催化反应,一步即可得到产物。利用氯化苄基三乙基铵作为相转移催化剂,将苯甲醛、氯仿和氢氧化钠在同一反应器中进行混合,通过卡宾加成反应直接生成目标产物外消旋体扁桃酸。
  1.2 合成方法
  (1)相转移催化剂氯化三乙基苄基铵(TEBA)的制备:在100 ml圆底烧瓶中,加入5.5 ml(6.4 g,0.05 mol)氯苄,19 ml 1,2-二氯乙烷和7 mL(0.05 mol)三乙胺,水浴加热回流2~3 h。冷却后,析出针状结晶,抽滤,用少许溶剂洗涤,烘干后称重(约10 g),计算产率。
  (2)外消旋(±)扁桃酸的制备:在装有搅拌器、滴液漏斗、温度计和球形冷凝器的100 ml三颈瓶中,加入10.6 g(0.1 mol)苯甲醛、1.2 g(0.006 mol)TEBA和24g(16 ml, 0.2 mol)氯仿。开始搅拌并缓慢加热,待温度升到55 ℃~66 ℃时,缓慢地滴加50%氢氧化钠溶液25 ml,控制滴加速度,维持反应温度在55 ℃~66℃间,加毕,在此温度下继续搅拌1 h。
  当反应混合物冷至室温后,停止搅拌,倒入200 ml水中,用乙醚萃取二次,每次用20 ml。除掉未反应的氯仿等有机物。此时水层为亮黄色透明状。水层用50%硫酸酸化至pH1~2,再用乙醚萃取四次,每次用20 ml,合并四次乙醚萃取液,用无水硫酸钠干燥,在常压下将乙醚蒸去,得粗产物称量(约12 g)。粗产品可按1�1.5 ml的甲苯比例进行重结晶,得白色结晶纯产物,为外消旋(±)扁桃酸,计算产率。
  1.3 讨论
  TEBA熔点310℃,易吸潮,保存在干燥器备用。苯甲醛若放置过久,使用前应先做纯化处理。严格控制氢氧化钠的滴加速度(每分钟4~5滴)和反应温度。酸化时应保证呈强酸性。相转移催化剂是非均相反应,搅拌必须是有效和安全的。
  溶液呈浓稠状,腐蚀性极强,应小心操作。盛碱的分液漏斗用后要立即洗干净,以防活塞受腐蚀而粘结。可取反应液用试纸测其pH值,应接近中性,否则可适当延长反应时间。
  2 扁桃酸的拆分
  2.1 拆分原理
  扁桃酸分子中含有一个手性碳原子,有一对对映异构体,通过一般化学方法合成的扁桃酸是外消旋体,含等量的S-(+)扁桃酸和R-(-)扁桃酸,各占50%,通过手性拆分能获得单一对映异构体。外消旋体不能用结晶、蒸馏或色谱等常规物理方法进行分离,因它们具有相同的物理性质,仅旋光方向相反。而非对映异构体在溶解度、沸点以及色谱吸附特性等物理性质方面不同。
  2.2 拆分方法
  (1)(-)-麻黄素的提取:在50 m1锥形瓶中将麻黄素盐酸盐1.62 g用水溶解,加入氢氧化钠(麻黄碱盐酸盐∶NaOH∶H2O=4∶1∶5),搅拌,(-)-麻黄素即游离出来,10 m1乙醚萃取两次,合并醚萃取液并用无水硫酸钠干燥乙醚溶液。在100 m1圆底烧瓶中蒸馏除去乙醚后,得到的固体物即(-)-麻黄素。配成乙醇溶液备用。
  (2)外消旋扁桃酸的拆分:将外消旋扁桃酸1.52 g用无水乙醇溶解于圆底烧瓶中,缓慢地加入麻黄素乙醇溶液。在水浴上隔绝潮气加热回流2 h,冷却至室温后冰浴冷却,结晶,抽滤,保存滤液,粗产物用40 m1用无水乙醇重结晶,得到(-)-扁桃酸・(-)-麻黄素盐白色粒状晶体。
  将白色固体加入烧杯中,加水约10 ml溶解,然后搅拌下滴加浓盐酸,使溶液呈酸性至刚果红试纸变蓝。每次用10 m1乙醚萃取两次,用无水硫酸钠干燥乙醚溶液,水浴加热蒸馏,除去大部分乙醚后,将残留物倒在表面皿中,空气干燥得到R-(-)-扁桃酸白色结晶。萃取后的水溶液可回收麻黄素。
  将保存的滤液蒸馏完全,除去乙醇,并用水泵将溶液抽干。在残留固体物中加入20 m1水使固体物溶解。然后在搅拌下滴加浓盐酸至刚果红试剂变蓝,抽滤,每次用 10 m1乙醚萃取两次,用无水硫酸钠干燥乙醚溶液,水浴加热蒸馏,蒸馏大部分乙醚后,将残留物倒在表面皿中,空气干燥得到S-(+)-扁桃酸。
  (3)表征测定:测定外消旋(±)扁桃酸、R-(-)-扁桃酸和S-(+)-扁桃酸的熔点和比旋光度。(±)-扁桃酸:熔点:118 ℃~119 ℃。
  R-(-)扁桃酸:熔点131-133℃,
  (c=2.5,H2O)
  S-(+)扁桃酸:熔点131-134℃,
  (c=2.8,H2O)。
  2.3 讨论
  将萃取后的水溶液在蒸馏瓶中蒸去大部分水,然后移至烧杯中浓缩至一定体积后,冷却结晶,抽滤析出的晶体,干燥,即可回收(-)-麻黄素。
  (+)-扁桃酸的分离显得更加困难,一般难以得到纯品。建议安排学生实验时只分离对映异构体之一,即(-)-扁桃酸。如溶液混浊,需用定量滤纸过滤。

参考文献
  [1] 姚其正,王亚楼.药物合成基本技能与实验[M].北京:化学工业出版社,2008,8.
  [2] 阿有梅,汤宁.药学实验与指导[M].郑州:郑州大学出版社,2006,10.
  [3] 鲁海英.手性扁桃酸的合成及外消旋扁桃酸拆分的研究进展[J].现代化工,2007,11.