阅读说明：本技术 安息香及衍生物的超声辅助水相合成 (Ultrasonic-assisted aqueous phase synthesis of benzoin and derivatives ) 是由 叶其壮 梅以成 杨宝卫 肖利群 于 2021-08-05 设计创作，主要内容包括：一种快速简易的安息香及衍生物的制备方法,能够在室温水相条件下,超声波辅助合成安息香及衍生物。以安息香为例,操作中,苯甲醛、碱和催化剂在室温水相反应约15分钟,产物安息香析出；过滤后再加入原料苯甲醛,循环反应。碱和催化剂,能循环再使用。本发明的安息香及衍生物的合成路线,绿色环保,在化工和医药领域有很好的应用前景。(A rapid and simple preparation method of benzoin and derivatives can be used for ultrasonic-assisted synthesis of benzoin and derivatives under the condition of room temperature and water phase. Taking benzoin as an example, in operation, benzaldehyde, alkali and a catalyst react for about 15 minutes in room-temperature water, and the product benzoin is separated out; after filtering, adding the raw material benzaldehyde, and carrying out circular reaction. Alkali and catalyst, can be recycled. The synthetic route of the benzoin and the derivatives is green and environment-friendly, and has good application prospect in the fields of chemical industry and medicine.)

安息香及衍生物的超声辅助水相合成

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，特别是涉及一种绿色环保的安息香及衍生物的合成方法。

技术背景

苯妥英钠是治疗癫痫的首选药物，临床上用于癫痫大发作、精神运动性发作及心律失常疾病的治疗，还可用于治疗三叉神经痛、隐性营养不良性大疱性表皮松解、发作性舞蹈手足徐动症、发作性控制障碍、肌强直症以及三环类抗抑郁药过量时心脏传导障碍等。经过多年的临床应用，证明它是有效的抗癫痫药物之一，尤其对癫痫大发作最为有效。

安息香（1，二苯羟乙酮，benzoin）是苯妥英钠合成的重要中间体。目前苯妥英钠合成的主要工艺路线包括：苯甲醛通过安息香缩合反应制备中间体安息香，安息香氧化得到苯偶酰，苯偶酰和尿素在氢氧化钠存在下缩合得到苯妥英，成盐等四步反应。安息香及其衍生物也是合成一些其他医药化工产品的重要中间体。

安息香及其衍生物主要通过安息香缩合反应（benzoin condensation）来制备。常用的催化剂包括剧毒的氰化钾、氰化钠，或者是安全性较高但反应稳定性不佳的维生素B1，以及一些成本高昂的氮杂环卡宾类化合物等。氰化物催化对环境和人体都有非常大的危害，使用不方便。维生素B1催化的合成，需要将预先冷却好的氢氧化钠溶液在-10-5℃之间加入到维生素B1的水溶液中，然后再将新鲜蒸馏好的芳香醛加入到上述溶液中，升温到70℃-90℃进行反应120分钟。维生素B1催化的合成，工艺过程操作繁琐，耗时、耗能较大，且工艺重现性不佳、收率较低。氮杂环卡宾催化的安息香缩合具有室温反应、工艺重现性好、收率高等优点，但是仍然存在着反应时间长、催化剂用量高、催化剂回收再利用方法复杂、催化剂需要额外制备等缺点。因此探索更加简洁、安全、快速、价格低廉的合成安息香及其衍生物的绿色化学合成方法具有重要意义。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明的目的是提供一种超声辅助的、室温下的、水相的、可循环操作的安息香及衍生物的合成方法。该方法操作简单、反应速度快（通常15分钟完成）、催化剂用量低、反应收率高、以水作为溶剂，能有效降低合成成本，绿色环保，易于推广使用。

为了实现上述目的，本发明是通过如下技术方案来实现。

首先，在反应器中依次加入水，预催化剂，碱和芳香醛。将反应液在超声波照射下反应，过滤，即可得到高纯度的安息香或安息香衍生物。

其次，将滤液加入反应器中，再次加入芳香醛，开始超声反应，过滤，得到安息香或安息香衍生物。这步操作可以反复循环，优选循环5次。

超声反应中，超声波功率为20-4000 W固定或可变的任意功率，频率为20-40 KHz固定或可变的任意频率。

反应所采用的温度为0-100℃；优选室温，在20-25℃之间，反应通常在15分钟内完成。在加压的条件下，反应温度可以提高到100-120℃。

反应中，预催化剂和芳香醛的摩尔比在1: 0.01-1，即预催化剂的用量在1 mol%到100 mol%之间，优选3 mol%到20 mol%。

反应中，碱为有机碱或无机碱，如氢氧化钠、三乙基胺、其他有机碱等，优选1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU）。

反应中，预催化剂为氮杂环卡宾类化合物，如咪唑盐酸盐、维生素B1、或多亚甲基桥接的苯并咪唑盐等，优选1,12-双（（1-甲基苯并咪唑）-3-基）十二烷二溴化物（2）

有机反应的介质为水溶液。

本发明是用苯甲醛或与苯甲醛结构相似的芳香醛作为反应原材料，如苯环上有卤素、烷基、烷氧基取代的苯甲醛，呋喃甲醛，噻唑甲醛，萘甲醛等；优选苯甲醛。

本发明的有益效果是绿色环保。具体体现在：（1）使用超声波辅助，通常15分钟可以完成，反应时间缩短；（2）催化剂用量降低，节省生产成本；（3）无需将催化剂回收出来后再利用，可以直接将滤液重复套用，简化操作步骤；（4）使用水作为溶剂，安全环保；（5）室温反应，节省能源；（6）产品收率高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步阐述，但这些实施例不对本发明构成任何限制。

实施例1:

在反应器中依次加入4 mL水、43.2 mg（0.07 mmol, 3.5 mol%）1,12-双（（1-甲基苯并咪唑）-3-基）十二烷二溴化物（2）、121 mg 1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU），超声溶解1,12-双（（1-甲基苯并咪唑）-3-基）十二烷二溴化物后，加入212 mg苯甲醛（2 mmol）（3）。将反应器密闭。在室温超声波照射下反应15分钟（120 W, 40 KHz），有大量白色固体生成，过滤，即可得到安息香210 mg（1），产率99%。¹H NMR（DMSO-d6）：7.98-8.01 2H，7.55-7.59 1H，7.40-7.47 4H，7.29-7.39 2H，7.21-7.25 1H，6.08 1H，6.03 1H。熔点：130-131 ℃。收集含有催化剂和DBU的滤液，可直接重复使用。

实施例2:

将212 mg苯甲醛（2 mmol）（3）加入到含有上述反应的滤液的反应器中，将反应器密闭。在室温超声波照射下反应15分钟（120 W, 40 KHz），有大量白色固体生成，过滤，即可得到安息香195 mg（1），产率92%。熔点：129-131 ℃。

实施例3:

在反应器中依次加入4 mL水、43.2 mg（0.07 mmol, 3.5 mol%）1,12-双（（1-甲基苯并咪唑）-3-基）十二烷二溴化物（2）、121 mg 1,8-二氮杂二环[5.4.0]十一碳-7-烯（DBU），超声溶解1,12-双（（1-甲基苯并咪唑）-3-基）十二烷二溴化物后，加入192 mg 糠醛（2 mmol）（3）。将反应器密闭。在室温超声波照射下反应15分钟（120 W, 40 KHz），有大量棕色固体生成，过滤，即可得到联糠醛 173 mg（1），产率90%。收集含有催化剂和DBU的滤液，可直接重复使用。