DL扁桃酸的合成
相转移催化法合成扁桃酸
合成原理：
所用试剂对比：
（一）甲苯磺酸作催化剂 试剂：苯甲醛，NaHSO3，乙醚，氰醇，1,4-二氧环己烷，盐酸，甲苯， 甲醇，二氯甲烷，NaHCO3，无水Na2SO4 仪器：恒温水浴锅 （二）四乙基溴化铵作催化剂 试剂：苯甲醛，氯仿，NaOH，乙醚，硫酸，无水硫酸镁 仪器：热式磁力加热搅拌器，电子调温电热套，搅拌器，红外光谱仪
二.相转移催化法
相转移催化剂能加速或者能使分别处于互不相溶的两种溶剂(液- 液 两相体系或固- 液两相体系)中的物质发生反应。反应时,催化剂把一种 实际参加反应的实体(如负离子)从一相转移到另一相中,以便使它与底物 相遇而发生反应。目前常用相转移催化剂有:阴离子作反应物时,相转移 催化剂常常是季铵盐(四级铵盐)、季鏻盐、锍盐或砷盐;阳离子作反应物 时,相应的相转移催化剂往往是冠醚或穴醚等。 几种催化剂： (一)以甲苯磺酸作催化剂 （二）以0. 46g四乙基溴化铵作催化剂 （三）以季铵盐(A_1）作催化剂 （四）以0.8g十六烷基三甲基溴化铵为催化剂 （五）以叔胺作催化剂与二氯卡宾结合 （六）微波辐射下四丁基溴化铵坐催化剂
实验装置同上，试剂用了有所不同，待一二步反应结束后，在反 应混合物中加入适量的水，使固体完全溶解，倒入分液漏斗中除 去下层氯仿层。水层用乙酸乙酯洗涤两次，再用浓盐酸酸化至pH 约为1，然后用60 mL 乙酸乙酯分次提取，合并提取液，减压蒸去 乙酸乙酯，得微黄色固体产物，称重，计算粗产率。粗产物在二 氯乙烷中重结晶得白色结晶。
所用试剂对比：
（四）以十六烷基三甲基溴化铵为催化剂 试剂：苯甲醛，三氯甲烷 仪器：红外光谱仪，磁力搅拌器，循环水真空泵
（五）以叔胺作催化剂 试剂：苄基三乙基氯化铵（TEBA），自制；四丁基溴化铵（TBAB）；十 六烷基三乙基溴化铵（CTMAB）；四甲基氯化铵；聚乙二醇- 1000（PEG - 1000）；辛可尼；盐酸麻黄碱；（ + ）- N - 苄基氯化辛可尼，自制 仪器：核磁共振仪，户外光谱仪，蒸馏装置
扁桃酸的合成实验报告
扁桃酸的合成实验报告
实验室名称：
扁桃酸的合成实验报告
实验目的：
通过实验合成出扁桃酸，学习并掌握酯化反应的原理和技术操作。
实验原理：
酯化反应是有机化学中的基本反应之一，常用于酸酐和醇类反应生成酯。
扁桃酸即是一种酯类化合物，其分子式为C9H10O2。
通过乙酸盐和苯甲醇的酯化反应，可以得到扁桃酸。
实验步骤：
1、称取苯甲醇2克、乙酸2克放入干燥烧杯中，加入1滴浓硫酸酸性催化剂。
2、在沸腾水浴中进行加热，并搅拌4小时。
3、反应结束后，将反应液在常压条件下蒸干，得到白色固体。
4、用乙醇洗涤，干燥后称取分析。
实验结果：
经过上述步骤，我们成功合成了扁桃酸。
经测定，所得产物为
白色固体，产率为85%。
实验总结：
通过这次合成扁桃酸实验，我们深入学习了酯化反应的原理和
技术操作，对有机化学合成反应有了更深入的认识。
该实验操作
简单，操作时间短，产率高，适合初学者进行实验操作。
实验记录：
日期：2020年11月11日
姓名：XXX
实验用品：
苯甲醇、乙酸、浓硫酸酸性催化剂、烧杯、三角瓶、称量器等。
注意事项：
1、实验操作时应注意安全，避免接触反应物。
2、实验操作过程中，应加强通风，保持空气清新。
3、实验后应尽早清洗反应器具，严谨防止混错已有氧化物。
4、实验操作前应认真熟悉实验步骤及操作原理。
相转移催化剂催化合成DL-扁桃酸
别处于互不相溶的两种溶剂（ 液 一液两相体系或 固 一液两相体系） 中的物质发生反应。反应时 ， 催化剂把一 种 实 际参加 反应 的实 体 （ 如负离 子 ） 从 一相 转 移 到 另一 相 中 ， 以便 使 它 与底 物 相 遇 而发 生 反应 。现 阶 段 随着 人 们对 实验 工艺 和反 应条 件 的不断 改进 ， 相转移 催化 法 也成 功地 应 用 于扁 桃酸 的合 成 ， 并 且 收 到 了很 好 的效 果， 大大地提高了扁桃酸的得率 。目前常用相转移催化剂有 ： 阴离子作反应物时 ， 相转移催化剂常常是季铵盐 （ 四级铵盐 ） 、 季鳞盐 、 锍盐或砷盐； 阳离子作反应物时 ， 相应 的相转移催化剂往往是冠醚或穴醚等 Ｉ ６ Ｊ 。本实
验 中我们采 用 了一种 新 的季铵 盐类 相转 移催化 剂 四 乙基 溴 化铵 ， 应用于 Ｄ Ｌ一扁桃 酸 的合成 中取 得 了较 好 实
验效果。
１ 实验方 法
１ ． １ 主要 实验仪 器及 试剂
Ｄ Ｆ— ｌ ｘ型集热式磁力加热搅拌器 （ 江苏金坛市金城国胜实验仪器厂） ； Ｄ Ｚ Ｔ Ｗ 型电子调温 电热套（ 河北 黄骅市新兴电器厂 ） ； 搅拌器（ 上海南汇电讯器材厂 ） ； Ｎ Ｉ Ｃ Ｏ Ｌ Ｅ Ｔ一 ３ ７ ０红外光谱仪（ Ｎ ｉ ｃ ｏ ｌ ｅ ｔ 公司制造 ） 。 苯 甲醛 （ 化 学纯 ， 天津 市化 学试 剂二 厂 ） ； 三氯 甲烷 （ 分析纯 ， 北 京市 大兴 区安定 镇工 业 东 区 ） ； 四 乙基溴 化 铵（ 分析纯， 国药集团） 。 １ ． ２ 实验 方法
４ ６・
０ ． ４ ６ ｇ四 乙基 溴 化铵 ， 水浴 加热并 搅 拌 。 当温 度 升至 ５ ６ ￣ Ｃ时 ， 开 始 自滴 液 漏 斗 中加 入 ７ ０ ｍＬ ３ ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ％ 的 氢氧 化 钠
实验八相转移催化法制备dl-扁桃酸
实验八相转移催化法制备dl－扁桃酸dl－扁桃酸(Mandelic acid) 又名苦杏仁酸、苯乙醇酸、α－羟基苯乙酸等。
它是重要的化工原料，在医药工业中主要用于合成血管扩张药环扁桃酸酯、滴眼药羟苄唑等。
以往多由苯甲醛与氰化钠加成得腈醇（扁桃腈）再水解制得。
该法路线长，操作不便，劳动保护要求高。
采用相转移二氯卡宾法一步反应即可制得，既避免了使用剧毒的腈化物，又简化了操作，收率亦较高。
一、目的与要求1、了解相转移催化反应的原理以及在药物合成中的应用。
2、掌握相转移催化剂的制备及后处理技术。
3、熟悉相转移二氯卡宾法制备扁桃酸的实验操作技术。
二、实验原理在药物合成中常遇到水相和有机相参与的非均相反应，这些反应速度慢、收率低、条件苛刻、有些甚至不发生反应、回收和后处理麻烦，而且不能适合所有的反应。
1965年，MaKasza 首先发现鎓类化合物具有使水相中的反应物转入有机相中的性质，从而加快了反应速率，提高了收率，简化了操作，并使一些难以进行的反应顺利完成，从而开辟了相转移催化这一新的合成方法。
近20年来，相转移催化技术在药物合成中的应用日趋广泛。
常用的相转移催化剂主要有两类，即季铵盐类和冠醚类。
本实验采用季铵盐（TEBA）为相转移催化剂。
其原理是，在50％的水溶液中加入少量的相转移催化剂和氯仿，季铵盐在碱液中形成季铵碱而转入氯仿层，继而季铵碱夺去氯仿中的一个质子而形成离子对（R4N+·CCl-3），然后发生α-消除和成二氯卡宾：CCl2，二氯卡宾是非常活泼的中间体，能与多种官能团发生反应生成各类化合物，其中与苯甲醛加成生成环氧中间体，再经重排、水解得到dl－扁桃酸。
反应式如下R4N+Cl-+ NaOH⇌R4N+OH-+ NaCl水相水相油相水相R4N+OH-+ CHCl3⇌R4N+CCl-3⇌：CCl2+ R4N+Cl-油相油相油相油相水相本品为白色斜方片状结晶，熔点为119℃，相对密度1.30，易溶于水、乙醇、乙醚、异丙醇等，长期露光则分解变色。
邻氯扁桃酸的工业生产工艺
邻氯扁桃酸的工业生产工艺邻氯扁桃酸（L-α-辛烯二酸）是一种有用的化学物质，它可以用于合成一些有益的中间体和抗生素，广泛应用于医药、农药、化工、天然树脂等行业。
由于邻氯扁桃酸的重要性，为了满足其工业生产的需求，目前已经利用多种高效、安全和可控的工艺方法来批量生产邻氯扁桃酸。
首先，产生邻氯扁桃酸最常用的方法是水解法。
本工艺方法利用硫酸做催化剂，将烷基硫酸酯水解生成邻氯扁桃酸和其他产物，这种方法的优点是反应过程简单、快速、高产率，缺点是会产生一定量的氯环芳烃，可能会危害工人健康。
因此，为了降低废气的排放，需要进行有效的活性炭吸附处理。
其次，也可以采用酰基脱氢工艺来生产邻氯扁桃酸，这种方法使用一定量的铑金属催化剂，将酰基硫酸酯水解合成邻氯扁桃酸，这种工艺的优势在于反应温度低、可控度高、可控性强、产率高等，但需要投入比较多的铑金属催化剂，因此，这种方法的成本比较高。
另外，也可以采用改性株糖苷法来生产邻氯扁桃酸。
本工艺中，将某些改性株糖苷经过脱羧反应，得到被脱羧产物，经过进一步处理以及有机溶剂水解，得到有关化合物，极其是邻氯扁桃酸，工艺简单、操作稳定、产率高，因此，具有一定的经济效益。
通常情况下，以上三种工艺方法都能够有效地生产邻氯扁桃酸，因此，在选择合适的工艺方法时，应该根据具体生产中的情况，结合性能、成本、环境友好等因素，以便更好地满足需求。
此外，为了保证邻氯扁桃酸生产工艺的高效性，必须加强生产过程中的质量控制，同时注意加强配套的安全措施，以防止工艺事故的发生。
总之，邻氯扁桃酸的生产工艺和技术有多种多样，其中，常见的有水解法、酰基脱氢法和改性株糖苷法等。
它们都有自己的优点和缺点，不同的工艺方法最适用于不同的生产环境，需要根据情况选择最佳的工艺方案。
同时，质量控制和安全措施也是不可或缺的一部分，确保邻氯扁桃酸生产的高效性和安全性。
DL扁桃酸的合成
2.2 苯乙酮衍生法
此法是通过苯乙酮的α甲基被两个卤素取代，然后水解得到扁桃酸盐，最后，用稀酸处 理得到扁桃酸（如Scheme 2）[3]。虽然它有三步反应，但每一步的收率都很高。该路线存在 的闻题是每一步使用的溶剂量大，产品的质量(外观及含量)不高，产品的成本降不下来。为 此，有些报道集中在溶剂的回收套用，产品及中间体的纯化，以及产品的提取与纯化等方面 进行了深入的研究，使之更贴近工业化要求，达到降低成本，提高效益的目的。
-4-
The study on the synthesis of DL-mandelic acid
Bin He, Yan Li
Guilin medical college, Guangxi, Guilin, China PRC, 541004 Abstract
参考文献
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扁桃酸的制备实验报告
扁桃酸的制备实验报告扁桃酸的制备实验报告引言：扁桃酸是一种天然的有机酸，广泛存在于植物中，尤其是扁桃和苦杏仁中，具有多种生物活性和药用价值。
本实验旨在通过简单的化学反应，制备出扁桃酸，并通过实验结果验证制备的有效性。
实验原理：扁桃酸的制备主要依靠氰化钠与苯甲醛的反应。
氰化钠是一种强碱，能够与苯甲醛中的羰基发生缩合反应，生成扁桃酸。
实验步骤：1. 实验准备：- 仪器：反应瓶、冷凝管、滴定管、温度计等。
- 物质：苯甲醛、氰化钠、乙醇、醋酸等。
- 实验环境：实验室条件下，保持良好的通风。
2. 反应过程：- 将苯甲醛溶解在乙醇中，制备成适量的苯甲醛溶液。
- 在反应瓶中加入苯甲醛溶液。
- 向反应瓶中加入适量的氰化钠溶液。
- 在反应过程中，通过冷凝管将反应瓶中产生的气体冷凝收集。
- 反应结束后，将收集到的气体溶解在醋酸中。
3. 结果分析：- 通过实验观察，发现反应过程中产生了一种具有特殊气味的气体。
- 将该气体溶解在醋酸中，生成了一种无色液体。
- 通过红外光谱分析，验证了产物为扁桃酸。
实验讨论：通过本实验，我们成功制备了扁桃酸。
然而，在实验过程中也存在一些问题和改进的空间。
首先，反应过程中产生的气体有一定的毒性，需要在通风良好的环境下进行操作，以确保实验人员的安全。
其次，实验中使用的苯甲醛和氰化钠都属于有毒物质，需要小心操作，并注意防护措施。
另外，实验中使用的乙醇和醋酸也需要注意防火和防爆措施。
结论：通过本实验，我们成功制备了扁桃酸，并通过实验结果验证了制备的有效性。
扁桃酸作为一种天然有机酸，具有多种生物活性和药用价值，有望在医药领域发挥重要作用。
然而，由于实验中使用的物质有一定的毒性和危险性，需要在实验操作中加以注意和防护。
未来，我们可以进一步研究扁桃酸的性质和应用，以更好地发挥其潜在价值。
苯乙醇酸(扁桃酸)的合成
苯乙醇酸（扁桃酸）的合成摘要：本实验使用5.2g 新鲜蒸馏的苯甲醛、8mL 氯仿作为原料，使用1.3g 氯化苄基三乙铵为相转移催化剂，在50%的NaOH 溶液中，发生卡宾反应生成（±）苯乙醇酸，得到略带淡黄色的白色片状晶体，产物重1.30g ，产率为17%。
关键词：（±）苯乙醇酸 相转移催化剂 卡宾反应一、 实验目的： 1. 了解并掌握二氯卡宾的生成2. 训练相转移催化反应3. 复习巩固控制反应温度、混合溶剂重结晶等基本操作二、 反应方程式：CHOCHCl 3TEBAC H CHCOOH OH卡宾或称碳烯是一类具有6个价电子的两价碳活性中间体，通式:CR 2，其中碳原子与两个原子或基团相连，另外还有一对没有参与成键的非键电子。
最简单的卡宾是亚甲基:CH 2，最常见的取代卡宾是二卤卡宾:CX 2。
由于碳周围只有六个电子，它是缺电子的，因此卡宾具有很强的亲电性，容易发生插入反应。
三、 相转移催化反应原理：相转移催化反应时20世纪70年代以来在有机合成中应用日趋广泛的一种新的合成方法。
在有机合成中，均相反应通常容易进行，而水溶液的无机负离子和不溶于水的有机化合物之间的非均相反应，速率慢，产率低，甚至难以进行。
但如果用水溶解无机盐，用极性小的有机溶剂溶解有机物，并加入少量的（通常是0.05mol 以下）季铵盐或季磷盐，这反应很容易进行。
这些能促进反应并加快在两相之间转移负离子的化合物，称之为相转移催化剂。
常用的相转移催化剂有盐类、冠醚类和非环多醚类三种。
以季铵盐为代表的鎓盐如：C 6H 5CH 2N(CH 2CH 3)3Cl (CH 3CH 2CH 2CH 2)4NBr [CH 3(CH 2)6CH 2]3NH 2CH 3Cl 三乙基苄基氯化铵 四丁基溴化铵 三辛基甲基氯化铵（TEBA ） （TBAB ） （TOMA ）这些化合物具有同时在水相和有机相溶解的能力。
其中烃基是油溶性基团，碳原子数一般不少于13，以保证具有足够的有用性，带正电的氮是水溶性基团。
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Figure 1 另外，值得一提的是相转移催化剂除了用季胺盐以外，也有利用冠醚的。利用冠醚的相 转移催化剂通常得到的结果比季胺盐的要稍好。
2.4 乙醛甲酸缩合法
作为邻羟基扁桃酸是扁桃酸的重要衍生物之一， 它可以通过取代酚与乙醛甲酸或乙醛甲 酸酯缩合而(如 Scheme 4)[14]。这些方法可以得到 80%左右的收率。此外，除了报道它们的 消旋体外， 也有人尝试利用这种合成法通过不对称合成的方式得到手性的邻羟基扁桃酸， 对 于特定的底物最高可以得到 95%ee[15]。另外，也有人报道过萘酚与乙醛甲酸缩合得到类扁 桃酸[16]。
1. 引 言
扁桃酸(mandelic acid)，又称苦杏仁酸，或α-羟基苯乙酸。它是重要的有机合成中间 体，同时，由于其具有较强的抑菌作用，可直接口服用于治疗泌尿系统感染疾病。扁桃酸也 是合成许多抗生素的中间体。另外，由于扁桃酸具有手性分子，其具有光学活性的单体常常 是合成许多手性药物的中间体，因此，它在医药合成中具有广泛的用途[1]。关于扁桃酸的合 成，早期采用的方法主要有两种：一是苯甲醛氰化法，它通过合成的羟基苯乙腈直接水解， 就可以得到扁桃酸[2]；二是苯乙酮衍生法，它通过苯乙酮氯代成α,α—二氯苯乙酮，然后再 水解，便得到产物扁桃酸[3]。早期的这两种方法各有缺点，因而人们一直在探索改进扁桃酸 的合成方法。相转移催化(PTC)是有机化学领域中的一项重要进展，自60年代末提出至今， 已广泛应用于有机合成的许多领域。 A.Merz于1974年报导了用PTC反应合成扁桃酸(Mandelic acid)及其两个同系物，对甲基扁桃酸和对甲氧基扁桃酸。由于此法也适用于其他的取代芳 香醛，因此，利用相转移催化剂催化氯仿对芳香环取代反应得到相应的扁桃酸衍生物，此法 提供了合成扁桃酸同系物的方便路线[4]。此外，也有报道利用Friedel–Crafts法制备手性的扁 桃酸[5-11]。 下面分别介绍上述四种方法：
2. DL 扁桃酸的合成方法
2.1 苯甲醛氰化法
此法，由苯甲醛经过与氰化物反应，得到羟基苯乙腈，然后，将合成的羟基苯乙腈直接 水解，就可以得到扁桃酸。此法主要通过苯甲醛与亚硫酸氢钠加成，再与氰化钠反应，然后 水解得到扁桃酸（如Scheme 1）。另外，苯甲醛也可以与氰化氢加成，然后水解也可以得到 扁桃酸[2]。
O C CH3 X2 X = Cl、Br O C CHX2 1) NaOH 2) H3O+
CHCOOH OH
Scheme 2 值得一提的是，对于该法中的第一步苯乙酮的α—甲基卤代反应，有用Cl2也有用Br2做 o 卤素取代的。用Cl2进行取代反应时，用冰醋酸做催化剂，控制温度不超过60 C，通氯气，此 时溶液变成黄色。 经过处理得到油状催泪液体， 即为氯代中间产物。 收率接近理论值。 最后， 水解得到产物扁桃酸的收率可以达到80%左右。 o 用Br2进行取代反应时，同样，用冰醋酸做催化剂，反应温度不超过20 C，滴加溴单质， 得到粗产品用乙醇重结晶得到无色的固体，即为溴代中间产物。收率73-75%。最后，水解得 到产物扁桃酸的收率可以达到69-83%的范围。
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Hale Waihona Puke The study on the synthesis of DL-mandelic acid
Bin He, Yan Li
Guilin medical college, Guangxi, Guilin, China PRC, 541004 Abstract
OH CHCOOH(R) R OH + OHCCOOH (or OHCCOOR) Cat R OH
Scheme 4
-3-
3 结论
本文总结了 DL 扁桃酸的合成方法， 包括苯甲醛氰化法， 苯乙酮衍生法， 相转移催化法， 乙醛甲酸缩合法。这些方法各有优缺点，其中属后两种方法（相转移催化法以及乙醛甲酸缩 合法）最直接，也是最近研究的热点。随着手性扁桃酸的市场需求不断增加，今后的研究热 点主要集中在找寻到催化效果好的手性催化剂 （包括手性 PTC 或手性 Lewis） 应用到不对称 的扁桃酸合成中。
H3 O+
CHO
+
CHCl3
PTC NaOH
CHCOOH OH
Scheme 3
-2-
反应过程，即在非手性季胺盐等相转移催化剂存在下，由氯仿与氢氧化钠作用，生成三氯甲 基碳负离子，被相转移催化剂转移到有机相中，在有机相中产生活泼中间体二氯卡宾，二氯 卡宾对苯甲醛的羰基进行加成，加成产物经过重排，水解得到扁桃酸（Figure 1）[13]。
DL 扁桃酸的合成
何彬 1，李燕 1
1
桂林医学院, （541004）
E-mail（binhe@）
摘 要： 本文归纳并介绍了目前消旋扁桃酸的合成方法。 这些方法包括 （1） 苯甲醛氰化法； （2）苯乙酮衍生法；（3）相转移催化法；（4）乙醛甲酸缩合法。这些方法各有千秋，其 中后两种方法是目前研究得比较多的方法。 关键词：DL 扁桃酸，苦杏仁酸，α-羟基苯乙酸，相转移催化，季胺盐
2.2 苯乙酮衍生法
此法是通过苯乙酮的α甲基被两个卤素取代，然后水解得到扁桃酸盐，最后，用稀酸处 理得到扁桃酸（如Scheme 2）[3]。虽然它有三步反应，但每一步的收率都很高。该路线存在 的闻题是每一步使用的溶剂量大，产品的质量(外观及含量)不高，产品的成本降不下来。为 此，有些报道集中在溶剂的回收套用，产品及中间体的纯化，以及产品的提取与纯化等方面 进行了深入的研究，使之更贴近工业化要求，达到降低成本，提高效益的目的。
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CHO
NaHSO3 NaCN
1) NaOH CHCN OH 2) H3O+
CHCOOH OH
Scheme 1 该法后处理用到的苯及乙醚不同溶剂时，得到的收率几乎是一致的。最后，总的收率只 有50%左右。关于此类的报道较多，但由于苯甲醛衍生物很容易发生安息香反应，存在产率 低、产品纯度低、难以纯化等缺点，而且使用了剧毒的氰化物，操作不方便，且对环境有较 大的污染，已逐渐被淘汰。
2.3 相转移催化法
相转移催化法（PTC 法），这是目前常用的较新方法（如 Scheme 3）。该法反应条件 温和，操作简单，催化剂一般情况可以循环使用[4]。另外，如果用手性的相转移催化剂催化， 可以得到单一对映异构体的扁桃酸[12]。目前，大多数的手性扁桃酸是通过生物合成法得到 的，而且，通常只能得到 R 构型的扁桃酸。用化学合成法制备手性扁桃酸的报道相对很少。 较多的报道集中在扁桃酸的外消旋体产物的制备， 而在这些报道中常用到的相转移催化剂为 非手性的季胺盐。
参考文献
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