939-90-2/反式-2-苯基環(huán)丙烷-羧酸的制備

背景及概述

具有環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)的化合物是一種重要的生物代謝中間體，廣泛存在于許多植物霉菌和細(xì)菌等微生物體內(nèi)，三元環(huán)是一種具有很好生物活性的結(jié)構(gòu)單元，三元環(huán)的反應(yīng)活性不僅因?yàn)樗哂蓄愃朴阪湢铍p鍵的化學(xué)性質(zhì)，同時(shí)還具有易重排的特點(diǎn)。反式-2-苯基環(huán)丙烷-1-羧酸是典型的環(huán)丙烷結(jié)構(gòu)化合物。英文名稱：trans-2-Phenyl-1-cyclopropanecarboxylic Acid，CAS號：939-90-2，分子式：C10H10O2，分子量：162.185，外觀與性狀：白色至米色結(jié)晶粉末，密度：1.25 g/cm3，沸點(diǎn)：317.1ºC at 760 mmHg，熔點(diǎn)：86-88 °C(lit.)。

制備

以肉桂酸為起始物料，經(jīng)甲酯化、環(huán)丙烷化及水解反應(yīng)制備得消旋體2-苯基環(huán)丙烷-羧酸，后經(jīng)手性拆分制備得到目標(biāo)化合物反式-2-苯基環(huán)丙烷-羧酸[1]。2-苯基環(huán)丙烷-羧酸合成反應(yīng)式如下圖：

圖1 2-苯基環(huán)丙烷-羧酸合成反應(yīng)式

實(shí)驗(yàn)操作：

肉桂酸甲酯的制備

肉桂酸(10.0g, 0.1mol)溶于(9.6g, 0.3mol)甲醇中 在回流溫度下滴加三氯氧磷(4.0mL) 30 分鐘滴完 保持回流至無氯化氫氣體逸出為止 需 4~5 小時(shí) 反應(yīng)完畢 反應(yīng)液加入飽和氯化鈉溶液鹽析分出上層有機(jī)層 用飽和碳酸鈉溶液中和 再用飽和氯化鈉溶液洗至中性 得粗品 10.5g 減壓精餾 230mmHg 下收集 372~373K 餾分 可得純品的肉桂酸甲酯。

2-苯基環(huán)丙烷甲酸甲酯的制備

在反應(yīng)瓶(帶冷凝管)中依次加入鋅粉(26.2g 0.4mol)氯化亞銅(3.96g 0.04mol) 二溴甲烷(17.4g,0.1mol) 乙醚 20mL 在攪拌下慢慢滴加乙酰氯(0.63g 0.008mol) 滴加完畢 升溫至回流 反應(yīng)液顏色加深后 快速滴加肉桂酸甲酯(11.4g 0.1mol)-乙醚(15mL)溶液 接著滴加二溴甲烷(35.0g,0.2mol)-乙醚(15mL)溶液 30min滴完 反應(yīng) 3h 反應(yīng)液冷卻后加入飽和氯化銨溶液除去鋅鹽 過濾分出有機(jī)層 有機(jī)層用 10 堿液中和后 用飽和氯化鈉溶液洗至中性 干燥 蒸出溶劑 得到粗品不需提純 直接用于下一步合成

2-苯基環(huán)丙烷甲酸的制備

將環(huán)丙烷化反應(yīng)得到的粗品加入 10 的氫氧化鈉水溶液(50mL) 在 353K 反應(yīng) 2h 反應(yīng)液用濃鹽酸酸化至 pH 1 用乙醚萃取后 分出有機(jī)層 有機(jī)層用飽和食鹽水洗至中性 干燥 濃縮 減壓精餾 收集 355~356K 5mmHg 的餾分 得到無色液體 即2-苯基環(huán)丙烷甲酸 6.1g。

參考文獻(xiàn)

[1] Concellon, Jose M.; Rodriguez-Solla, Humberto; Simal, Carmen Organic Letters, 2007 , vol. 9, # 14 p. 2685 - 2688