微波辐射下有机锡催化合成对羟基苯甲酸甲酯.pdf

化学
n195No.12
r
Chemical Engineer
2011年第12期
文章编号:1002-1124(2011)12-0008-03
科
微波辐射下有机锡催化合成
发
对羟基苯甲酸甲酯
郭进宝
宝鸡文理学院化学化工系,陕西宝鸡721013
摘要:本文以磺基水杨酸和ニ丁基氧化锡为原料合成了二丁基锡(IV)磺基水杨酸酯,并以此为催化
剂,在微波辐射下合成了对羟基苯甲酸甲酯。文中探讨了微波功率、催化剂用量、反应时间、温度及醇酸摩尔
比对酯合成收率的影响。实验结果表明,有机锡化合物在微波辐射下对酯化反应有良好的催化活性,对羟基
苯甲酸甲酯的收率可达到93%。
关键词:有机锡催化;对羟基苯甲酸甲酯;酯化反应;微波辐射
中图分类号:TQ225.34
文献标识码:A
Synthesis of methylparaben catalyzed by organotin under microwave irradiation
GUO Jin-bao
Department of Chem &Chem Eng, Baoji University of Arts &Sciences, Baoji721013, China
Abstract The reaction of dibutyltin oxide with 5-sulfosalicylicacid gave a new dibutyltin (IV )sul onate which
can be used as the catalysts for the synthesis of methylparaben under microwave irradiation. The effect of the
synthetic conditions on the esterfication were investigated. The advantages of the present procedure are high yield
and short reaction time, the yield of methylparaben reached 93%
Key words: organotin; methylparaben; esterification s microwave irradiation
对羟基苯甲酸酯又称尼泊金甲酯,由于毒性极氰基萃氧离子与氯苄的S2亲核取代反应可以使反
低,无刺激性等特点而广泛用于食品、药品、日用化应速率提高1240倍,并且产率也有不同程度的提
工等部门,是国内外常用的防腐剂和抑菌剂。据文高。这一发现得到人们的高度重视并引起化学界
献报道,对羟基苯甲酸甲酯的工业生产仍以H2S0O4的极大兴趣。自此,在短短的十几年里,微波辐射促
为催化剂,H2SO4因其具有较强的氧化性,使副反应?进有机化学反应的研究已成为有机化学领域中的
增加,设备腐蚀严重,而且产品不易分离提纯,后处
个热点,并逐步形成了一门引人注目的全新领域
理工序复杂,成本高,同时产生大量的废水,污染环MORE化学( Microwave Induced Organic Reaction
境。现已有文献报道固体酸2礫钨酸?、杂多酸?、 Enhancement Chemistry)1l
FeCl48?对甲苯磺酸9和 NAHSO4?等作为新型催化
本文用磺基水杨酸与二丁基氧化锡反应,制备
剂,催化尼泊金酯的合成,都取得了较好的产率。
了ニ丁基锡(IV)磺基水杨酸酯,并以此化合物为催
有机锡化合物是近年发展起来的一种新型催化剂,合成了尼泊金甲酯,探讨了在普通加热和微
化剂,是一种性能稳定的近乎中性的多用途的均相波辐射下有机锡化合物对尼泊金甲酯合成的催化
催化剂,已被广泛应用于有机反应中,如醛(酮)与活性。
醇的缩醛化反应,苯甲醇的乙酰化反应13,在酯
化反应中表现出很高的催化活性1』。
1实验部分
微波在有机合成应用中的研究始于1986年,
当年加拿大化学家 Gedye等发现微波辐射下的4
11主要仪器和试剂
XH-300A祥鹄电脑微波超声波组合合成/萃
取仪(北京祥鸽科技发展有限公司);X-4数字显示
收稿日期:2011-11-09
显微熔点测定仪(北京泰克仪器有限公司)。
基金项目:陕西省教育厅自然科学基金资助项目(2010JK409)
丁基氧化锡(98.0%,Fuka公司);磺基水杨
作者简介:郭进宝(960-),男,高线实验师,主要从事分析化学及中酸(A.R.天津市远航有限公司);对羟基苯甲酸(C.
草药活性成分研究。
2011年第12期
郭进宝:微波辐射下有机锡催化合成对羟基苯甲酸甲酯
P.中国医药上海化学试剂有限公司),其他试剂均増大,当微波辐射功率大于530W时,产品收率又随
为分析纯。
辐射功率增大而减小,所以最佳辐射功率为530W。
.2有机锡化合物的制备
实验还发现,若采用较大的微波功率进行辐射,会
制备方法参考文献。称取12.1mmol(3.01g)造成产品色泽加深,呈黄色,这是因为微波功率增
二丁基氧化锡溶于25.0mL乙腈中,在搅拌下加入大,副反应增加,产品收率降低。
24.6mol(6.25g)的磺基水杨酸,搅拌下室温反应52.3微波辐射时间对酯化反应的影响
h,得到白色膏状物。过滤,用少量冷水洗涤2~3次,
微波功率为530W、反应温度为80℃、催化剂用
低温烘干,得白色粉末固体备用。
量为0.5g,醇酸物质的量比为10:1,改变微波辐射
1.3对羟基苯甲酸甲酯的合成
的时间,考察微波辐射时间对酯化反应的影响,结
在三口烧瓶中加入25.4mmol(3.5g)对羟基苯果见表3。
甲酸、0,247mol(10mL)甲醇和0.5g的催化剂,摇匀
表3微波辐射时间对酯化反应的影响
后,普通加热回流反应,或在微波仪中,功率500W
Tab3 Effect of microwave irradiation time on the esterification
下辐射一定时间。反应结束后,冷却至室温,过滤,辐射时间/min
回收催化剂。将滤液倒人有适量冰水的烧杯中,用产率/%
85
93
94
90
10%Na2CO水溶液调节pH值为7-8之间,抽滤
由表3中数据可知,在其他条件不变的情
用蒸馏水洗涤,干燥得白色固体,用乙醇重结晶。测
下,随着辐射时间的增加,产品收率也随之增大,达
熔点为126~128℃,与文献值-致。
到最大值后,产品收率又随辐射时间的增长而减
2结果与讨论
小,这是微波辐射时间过长,副反应增多所致。微波
辐射30或40min时,酯产率变化不大,考虑到经济
2.1加热方式对酯化反应的影响
效益,微波辐射的最佳时间为30min。
文献曾报道有机锡化合物对酯化反应有很好2.4反应温度对酯化反应的影响
性,但不很理想,后在微波辐射下进行酯化反应,取应温度对酯化反应的影响,其结果见表毛并令
的催化活性1“H,实验中我们发现,新合成的二丁基
微波功率530W,辐射时间30min,催化剂用
锡(V)磺基水杨酸酯对酯化反应有一定的催化活为05g,醇酸摩尔比10:1,改变反应温度
察反
得了良好的效果。结果见表1。
表4