5—单硝酸异山梨醇酯的合成研究（II）

精 细 化 工 FINEⅡ踟 cAIs 1998年 总第 l5卷 节阴、阳极面积比为 1：5，使无隔膜电解槽与有隔 膜电解槽电解效果相当，避开了国内隔膜尚未过关 的难，为锰盐媒质的电氧化实现工业化提供了一 条有效的方法。 参 考 文 献 [i] 自拣科学学科发展战略调研报告(有机化学)，39，科学出版 社．1994 2] r田Ji g． 佣 皿 ∞ 时，17t753(19s7) [3] 罗世忠等．精细化工，13(增刊)，全国第五敬有机电化学和工 业学术会议论文集，41(1996) [4] 顾登平等，现代化工．5，25(1995)；7，21(1994) (19 一lO-O5收蔷) l作者简介】王瑞芝．女，1965年生，1985年毕业于河北科 技大学化工系，现任河北师范大学讲师，工作期问攻读硕士 研究生，将于1998年毕业。 Synthesis of Chlorobenzaldehyde by Indirect Electrooxidafion Method Wang Rt~hi，2hal1g}h m ，zIlal唔 Xueylag，C,u Dengpiag ( 啼r州 凸印曲 y，胁 Normal功函嘶 ， ，Postcode 05~016) Liu Wei (G “肺 砌 咖 &：hod，Poao~de 061000) Abstract：Authors synthesized benzaldehyde and four kinds of~ nzaldehyde with non-membrane cell， Mn2 as electrolytic medium．Current efficiency ms≥50％．Electrolytic field w∞≥印％．Mother liquid w∞electro- lyzed cycl砌 y，and rIo pollution． ：deetroehemicalⅢ synthesis，indirect electroexidation，chlombenzaldehyde 5．单硝酸异山梨醇酯的合成研究(Ⅱ) 一 r 目福安 殷斌烈 (武汉 化 蕊 州) ，r 2 ) R 7 7 6 摘要 山梨醇经脱水、醇化、硝酸酯化及皂化，合成了5．单硝酸异山梨醇酯。山梨醇脱水反应： 山梨醇与硫酸质量比为1：O．014，二甲苯作带水剂，反应温度 140~C．反应时间3．5h，得异山梨醇 (I)，收率69％；醇化反应：异山梨醇、冰乙酸及对甲基苯磺酸的质量比为 1：0．49：0．034，溶剂 S 兼作带水剂，回流反应，得 2．乙酸异山梨醇酯混合物(1／)：在 l0℃，1／与硝酸质量比为 1：O．36，2h 内进行硝酸酯化，得 2-乙酸一5．硝酸异山梨醇醋混台物(1iI)；liI在50'c、pH=10～12条件下皂化 1．5h，得5-单硝酸异山梨醇酯。总收率25％。 关键词 5．单硝酸异山梨醇酯，合成，防治冠心痘药物 5．单硝酸异山梨醇酯(bosorbide-5．mononitrate， 简记为5-tsr~)，化学名为：1，4；3，6-Z．脱水．D．山 梨醇_5．单硝酸酯，是消心痛的活性代谢物，可用于 冠心病的长期治疗，预防血管痉挛型和混合型心绞 痛病。本品疗效高(抗心绞痛有效率 92％)，吸收 分布快，生物利用率 100％，有效血浓度稳定、持 久，半衰期长达5h左右。 ． {I 本品是一个重要的防治冠心病药物，国外对其 合成、分析、药理及临床的研究仍很活跃。目前国 内未见有关报道。前文“ 报道我们以固体山梨醇 为原料经脱水、乙酸酐酰化、硝酸酯化及皂化合成 了5-ISMN，总收率19％，该法成本较高，收率较低， 工艺也比较复杂。本文介绍以75％的山梨醇溶液 代替固体山梨醇，并以冰乙酸代替己酸酐合成了标 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 闫福安等：5-单硝酸异山梨醇酯的合成研究(Ⅱ) 题化合物。反应式为 1 实验 O H G HH 9HpH ÷‰ l { } 1 } H oHH H OH 山聚醇 1．1 主要原料与试剂 山梨醇(75％)，工业级；对甲基苯磺酸，化学 纯；浓硫酸(98％)，工业级；冰乙酸，化学纯(100ml 冰乙酸加 10ml苯，收集沸程 117．5 1l8℃的馏 分)；乙酸酐，化学纯(100ml乙酸酐加20Ⅱd甲苯，蒸 馏收集沸程为 138．5 139~C的馏分)；发烟硝酸 (98％)，化学纯；无水硫酸镁，分析纯。 1．2 台成方法 1．2．1 异山梨醇(IS)的合成 三口瓶中加 133g山梨醇溶液，水泵真空浓缩 至无水馏出(约33m1)，稍冷，加 50ml二甲苯，50％ so+lml，装电动搅拌、温度计及分水器，油浴升温 至140~C进行脱水闭环反应。无水带出时(约20ml 水、3．5h)，降温至60℃，饱和NaHCO~溶液中和，蒸 出二甲苯，得深棕色粘稠物。减压蒸馏，收集 165 — 170~C／1066Pa一1333Pa馏分，得浅黄色粘稠液 体，稍放置结晶成浅黄色 玲 晶体 55．3g。收率 69％，熔点61—62℃(文献 值61 63℃)。其红外 光谱 见 图 l。3400cm ： o-H(缔 台 )；2950、 2880em ： (CH2)；1640cm ： 0；1460era ： d㈣ ( )；1425cm ： (OH)；1120era～ 一 1010e~ ： 、 ㈣ (on)、do-H o 1．2．2 2．乙酸异山梨醇酯(24SmA)的合成 在安装有分水装置、温度计及搅拌器的50nd 干燥三口瓶中，加入 7．3og(0．05mo1)异山梨醇， 25Ⅱd溶剂S，3．6og(o．(gmo1)冰乙酸，0．25g对甲基 苯磺酸。回流反应，当分水器中水量达理论量(约 ^ 1 cH3一P|广s。3 5．ISMN 。H 2_JSMlA OAc 0．9m1)时停止反应，蒸掉溶剂，加人50ml二氯甲烷 溶解，两次各用7ml饱和NaHCO~溶液萃取，水相 再用15ml二氯甲烷萃取，合并二氯甲烷相，无水硫 酸镁干燥，蒸掉二氯甲烷，得 7．12g黄棕色固体。 该酯化物可不经分离直接进行下步反应。 3500 2500 1800 14oo lO∞ 600 渡敖，叮n一 图l 异山梨醇的IR谱(KBr压片) 1．2．3 2．乙酸_5．硝酸异山梨醇酯(2，5．ISAN)的合 成 1．2．3．1 硝化混酸的制备 2．59g(0．041mo1)发烟硝酸滴到冷至 5℃的 4．18g乙酸酐和2．46g冰乙酸溶液中，搅拌备用。 1．2．3．2 2．乙酸．5．硝酸异山梨醇酯的合成 将乙酸异山梨醇酯混合物用5ml冰乙酸溶解， 调节冰水浴温度低于 10℃，滴人混酸溶液中，电磁 搅拌下反应 2h，饱和NaHCO~溶液中和，两次各用 50ml二氯甲烷萃取，合并有机相，浓缩得7．27g硝 化物，直接用于下步反应。 1．2．4 5．单硝酸异山梨醇酯(5．玲MN)的合成 将上步硝化物溶解在2oⅡ1l水中，30％NaOH溶 液调pH值为l0—12，．50~C水浴进行皂化反应。pH 值不再降低时(约1．5h)，降至室温，50％H2so+中 维普资讯 http://www.cqvip.com 精 细 化 工 FDFE CI~ CALS 1998年 总第 15卷 和至中性，两次各用40ml二氯甲烷萃取，合并有机 相，无水硫酸镁干燥，浓缩得粗品5．05g。氯仿重结 晶，抽滤，真空干燥得 3．44g纯品 5-ISbll~。收率 36％(以Is计算)，总收率25％(以山梨醇计算)，熔 点91．5 92．5℃(文献 值90 92℃)。其红外光 谱见图 2。3230em ： [卜H；1630era ： m (不对 称，oN )；1280era ： m (对称，0 )；1080、 1060em ：v 、8㈣ 、 (OH)；850em ： 。 35()0 2500 1800 1400 1000 )0 渡数／皿l一 图2 5-单硝酸异山梨醇醇的IR谱(KBr压片) 2 结果与讨论 (1)异山梨醇合成中，用山梨醇溶液经浓缩再 酸化脱水、闭环的合成路线，既降低了原料成本同 时也使产率有所提高 。采用浓硫酸作催化剂时 炭化较为严重，改用稀硫酸(50％)效果较好。用二 甲苯作带水剂进行回流反应更加平稳。 (2)5．ISMN的合成主要有以下路线：直接硝酸 酯化法 。、2，5-ISDN(消心痛)选择性还原法 J、酰 化—硝酸酯化法 ‘及酰化一酯交换法 -等。考虑 到收率、成本及反应条件，以酰化—硝酸酯化法最 具工业开发价值，这条路线中2-IsMA的合成是关 键一步。前文⋯报道用乙酸酐作酰化剂、吡啶作催 化剂合成了5-刚 ，但成本高、工艺较复杂；改用 冰乙酸作酰化剂大大降低了原料成本，但其活性较 低、反应速度慢、转化率低。作者找到了一种溶剂， 在 120％的回流温度下，它可以溶解反应试剂，和 水形成恒沸物将水带出，反应约需5h。 (3)文献[6]报道的Is的两个五元环呈v型， 夹角120~，其中2位—0H位阻较小，活性较大，所 以酰化物中以2-IsMA为主，还含有 5-IsMA及2，5． ISOA(2，5-二乙酸异山梨醇酯)。因为2，5-ISDA皂 化时又转变为Is溶于水相，皂化萃取物主要是 2， 5-IS~N及 5，2-IsAN转变成的 5．刚 及 2-ISMN。 由“1．2．4”示出5-刚 为3．44g，故2-刚 为(5．05 — 3．44)：1．61g，(3．4411．61)：2．14，即从实验结 果可得出2位— H的活性约为5位— H的两倍。 (4)硝酸酯化反应中，由于发烟硝酸中溶解的 二氧化氮易挥发(沸点 21．2℃)，应严格控制反应 温度低于20℃。 参 考 文 献 [1] 国福安等．武汉化工学院学报，19(1)，25(19卯) l2j wi L F，J嘶 ，4(1 ) 口] IIs 4 371 703 [4] Ⅲ日血1G：＆ ， 础，d 罔瞄， ．4，~7(19S7) [5] ~edai O De．d ， 凸 (h)，117，173 (I9盯) [6] c0 A c，扭a．78，59I2(1 ) (19卯—06-16收稿) 【作者简介】闫福安，男，1964年生，1989年毕业于华东理 工大学精纽化工专业，工学硬士。现在武汉化工学院精细 化工系从事精细化工及高分子化学的教学、科研工作．讲 师，发表论文数篇。 Study O11 the Synthesis 0fIsomr~de-5-m~mtrate(Ⅱ) Yah Fuan，Yin Bhtlie ( 埘加 。，胁 凸 D 咖 ， 眦 凸 ，Post~ e 4311~74) Abs衄 ●ct：I~osorbite-5。n~nonltrate w越 syn山es flmm gIuci 0l by dehydration，e~terifieation，nitric acid esterifiea- tion and sap c on．The yield 0fi~ rbite(I)w越69％when usi唱哪 s ratio of to sulfuric acidw鹊1 ：0．014，rflene龃water-em~ing agent at l40℃ h 3．5h．I~osorbite-2-Tn0咖Dacetate a[1II1j】(|LIIe(1I)was B lE}lesized fmmtl1e esterifieati~ant}I删I (I)Wit}I ghc acetic acid by using p-t~uene sulfuric acid 8s ca咖 and“S”8s re- fluxing 80lvent．．Il1e_Tl ratio wa吕(I：出c acetie aeld：p-词u∞e sulfonie acid)1：0．49：0．034．With the nitric ac． id e~terifieafien of(1I)，i~orbite-2-Ir10110aceta| 5．~nonilrate adm-Ⅸ|LIIe(UI)w日s prepared 1吼 usin 111~9 ratio of 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 时伯军：我国汽车用蜡的现状与发展建议 53· Ⅱto nitric acidwas1：0．36 at1022 for 2h．1sosorbite-5一mononitratewas abtained at 5022 and pn=10—12for 1．5h．1"he overall ld 25％ ． Keywords：isosorbite-5一mononitrate，synthesis，blood-vessel dilatator 一 我国汽车用蜡的现状与发展建议 时伯军 (中国石化总公司抚顺石油化工研究院，邮编 113001) 0 t 摘要 对我国汽车用蜡的现状和发展作了介绍。同时提出发展我国汽车用蜡应当尽早开展专 题研究，以轿车用蜡为突破口，开发汽车用蜡系列产品。加强机理和工艺等方面的研究，以解决 目前产品存在的质量问题，提高产品的市场竞争力。 关键词 苎哇，妻 生 、}圆 近年来我国汽车工业有了较快的发展，“八五” 期间共生产汽车 587万辆，其中轿车年均增速 47．89％_】 。汽车工业的迅速发展带动了相关蜡制 品需求量的增长，汽车用蜡的年消耗量已从原来不 足100t增长到千吨以上：品种也从单一品种发展 成系列产品。 汽车用蜡主要是为提高汽车的质量，延长使用 期。产品包括上光蜡、表面防护蜡、内腔防护蜡、底 盘防护蜡以及发动机防护蜡等。 许多国家的汽车在出厂前都已涂敷蜡，日本 10年前汽车蜡的消耗量就已达2万t以上。汽车 蜡的广泛应用使欧洲和美国的汽车寿命平均延长 了l0年以上。国内汽车用蜡的研究和生产长期空 白。近年来，随着国外汽车制造技术和生产线的引 进洧 关蜡制品也相继引入，国内有关科研院所及 厂家才开始对此进行研究，已有部分产品问世。 本文扼要介绍我国汽车工业及相应蜡制品的 现状和发展前景，并对汽车用蜡的研究开发提出了 几点建议。 1 我国汽车用蜡的现状 国内已研究开发的汽车用蜡有上光蜡、表面防 护蜡、内腔防护蜡、底盘防护蜡和发动机防护蜡等。 各种蜡的用途如表 1。 上海大众汽车股份有限公司、一汽大众汽车股 份有限公司等厂家都已开始使用汽车防护蜡。另 外像汽车上光蜡、防雨水冲淋蜡、防晒蜡等都在家 庭、加油站、修理厂使用着。 表 1 汽车用蜡的种类和作用 类别 作用 汽车上光蜡 蠢幂芰乌 用，要求抗水、抗尘、光 汽车表面防护蜡 羹茬翟鑫 i；鑫 伤油潦光泽、抗 汽车内腔防护蜡 差鏖 }5；§璺 用，要求渗透性、触 汽车底盘防护蜡 素 番 要求耐酸、耐寒、抗 汽车发动机防护蜡 奋藿誓 ；臻 募，要求干燥性好、透 北京红狮涂料公司、上海帕克林公司等数家单 位都曾开发过汽车用蜡，并已批量使用。抚顺石油 化工研究院近年来开展了汽车用蜡的专题研究，其 中内腔、表面、底盘防护蜡已达到德国和日本同类 产品的技术规格。 汽车用蜡通常分为乳化型和油溶型两大类。 汽车上光和表面防护蜡通常是乳化型的。国内该 类产品的质量问题是：蜡膜和汽车表面的亲和性 差、易开裂；抗水性能差，起皮泛白；抗气候老化性 能差，经自然储存或漂洋过海后，蜡膜老化严重，难 以清除。汽车内腔、底盘防护蜡一般是油溶性的。 国内该类产品的质量问题是：耐热性差，如汽车内 腔防护蜡，一般要求滴点大于 130℃，而国内产品 很少达到90℃；固含量低，形成的膜厚一般在2o 维普资讯 http://www.cqvip.com