六、酚氧化
5-甲基-2-正辛基-1,4-苯二醌
C15H22O2,234.34
【英文名】 5-Methyl-2-n-octyl-1,4-benzoquinone
【性状】 mp 63~64℃。
【制法】 全哲山,朴虎日.中国药物化学杂志,1998,3:130.
于反应瓶中加入化合物(2)0.7 g(0.003 mol),乙醚30 mL,搅拌溶解。加入氧化银1.39 g(0.006 mol),室温反应30 min。过滤,浓缩,剩余物过硅基柱纯化,用己烷-乙酸乙酯(5∶1)洗脱,得化合物(1)0.67 g,收率96%,mp 63~64℃。
【用途】 药物、天然产物合成中间体。
对苯醌
C6H4O2,108.09
【英文名】 p-Benzoquinone
【性状】 金黄色棱状晶体。mp 115~117℃。溶于乙醇、乙醚和热水。能升华,能随水蒸气挥发。有类似氯的刺激性气味。
【制法】 方法1 孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:35.
于安有搅拌器的1 L反应瓶中,加入对苯二酚(2)33 g(0.33 mol),150 mL 60%的乙酸水溶液,冰水浴冷至5℃。另将42 g(0.42 mol)三氧化铬溶于70 mL水中,并加入30 mL冰醋酸。搅拌下由滴液漏斗滴加三氧化铬溶液,控制反应温度不超过10℃,大约2 h加完。过滤析出的固体,冷水洗涤,干燥,得浅黄色晶体对苯醌(1)21 g,收率66%,mp 115℃。
方法2 孙昌俊,曹晓冉,王秀菊.药物合成反应——理论与实践.北京:化学工业出版社,2007:35.
于安有搅拌器的1 L反应瓶中,加入五氧化二钒0.5 g,2%的硫酸500 mL,对苯二酚(2)55 g(0.5 mol),氯酸钠30 g(0.282 mol),搅拌反应4 h,控制反应温度不超过40℃。冷却,滤出析出的固体。冷水洗涤,空气中干燥,得45 g浅黄色对苯醌(1),收率83%,mp 111~112℃。由石油醚中重结晶,mp 115℃,回收率95%。
【用途】 抗菌药秦皮乙素(Esculetin)、用于手术前预防和治疗出血药物酚磺乙胺(Etamsylate)、初期老年性白内障治疗药物卡他灵(Catalin)等的中间体。
三甲基对苯二醌
C9H10O2,150.18
【英文名】 Trimethyl p-benzoquinone
【性状】 黄色针状结晶,mp 28~29.5℃。
【制法】 ①Org Synth.1972,52:83.②韩广甸,赵树纬,李述文.有机制备化学手册:下.北京:化学工业出版社,1980:55.
N-亚硝基二硫酸二钠:于安有搅拌器、温度计、通气导管(深入瓶底0.5 cm处)的1 L反应器中,加入亚硝酸钠15 g(0.217 mol),碳酸氢钠16.8 g(0.2 mol),400 g碎冰,冰浴冷却,搅拌下慢慢通入二氧化硫气体25.6 g(0.4 mol),约40 min通完。接近通二氧化硫结束时,反应液的浅黄色几乎完全褪去。生成无色或浅黄色羟氨基二磺酸二钠溶液,溶液的pH约为4。继续搅拌反应10 min,加入一水合碳酸钠59.5 g(0.48 mol),反应液的pH为11。除去通气管,放入5 cm×4.7 cm的不锈钢多孔板(约16孔/cm2)作为阳极,阳极上连有不锈钢导线。阴极是一只由直径1.5 mm×40 cm的不锈钢丝绕成的细线圈。阴极挂在直径5 cm,长10 cm的素烧瓷筒中间,瓷筒中注有10%的碳酸钠水溶液。将瓷筒挂在反应器中,使阳极的液面与阴极内的液面持平。电解池阳极和阴极之间的阻抗应为5~10Ω。搅拌反应液,冰浴维持电解液温度在12℃,加上足够的电压(约10V),使两极间的电流强度维持在2.0A,开始进行电解。电解过程中,注意对电压进行调整,维持电流强度在2.0A。出现深紫色证明亚硝基二磺酸根已经生成。搅拌和冷却下继续电解直至测定反应液光密度的定量结果表明产物浓度已达0.42~0.47摩尔浓度时为止(相当于收率84%~94%)。典型的反应时间为4 h,通过电解池的电流量为28800C或8A·h(理论量19300C或5.4A·h)。将电解液由阳极池中取出备用。
三甲基对苯二醌(1):于安有搅拌器、温度计的反应瓶中,加入大约含有0.17 mol的亚硝基二磺酸二钠水溶液,冰浴冷却,再加入2,3,6-三甲基苯酚(2)10.0 g(0.0734 mol)溶于100 mL庚烷的溶液,剧烈搅拌反应4 h。反应中注意冷却,使反应液温度低于12℃。分出黄色有机层,水层用庚烷提取2次。合并有机层,用4 mol/L的氢氧化钠水溶液(0~5℃)迅速洗涤3次,每次50 mL,再用饱和氯化钠溶液洗涤2次。无水硫酸镁干燥。过滤,于40℃下旋转浓缩,得黄色液体(1)粗品10.0~10.9 g,收率91%~99%。冷至室温以下,固化。可减压蒸馏进行纯化,收集53℃/53 Pa的馏分,得纯品8.5~8.7 g,收率77%~79%。放置后生成黄色针状结晶,mp 28~29.5℃。
【用途】 维生素E中间体。
2,5-二羟基吡啶
C5H5NO2,111.10
【英文名】 2,5-Dihydroxypyridine
【性状】 无色结晶。230℃变色,250~260℃分解而不熔化。
【制法】 Behman E J.Org Ractions,1988,35:421.
于反应瓶中加入吡啶-2-酮(2)38 g(0.4 mol),水1.5 L,氢氧化钠80 g(2 mol),搅拌溶解,冷至5℃,一次加入过硫酸钾135 g(0.5 mol),保持反应体系不超过20℃,搅拌反应20 h。过滤,冷却,用浓硫酸调至pH0.75,于100℃水解30 min。冷至5℃,氮气保护,用10 mol/L的氢氧化钠调至pH6.5,减压浓缩至干,五氧化二磷干燥。得到的固体物用异丙醇于索氏提取器中提取。提取液用活性炭脱色,浓缩至开始出现结晶,-10℃冷却过夜。得粗品(1)19 g,收率42%。用乙醇重结晶2次,得几乎无色的结晶8 g。于230℃变色,250~260℃分解而不熔化。
【用途】 新药开发中间体。
1,4-萘醌
C10H6O2,158.16
【英文名】 1,4-Naphthoquinone
【性状】 亮黄色针状结晶。mp 128.5℃。易溶于热醇、乙醚、苯、氯仿、二硫化碳,溶于碱呈红棕色,难溶于冷水,微溶于石油醚。可随水蒸气挥发。加热至100℃可升华。
【制法】 盖尔曼 H(Gilman H).有机合成:第一集.南京大学化学系有机化学教研室译. 北京:科学出版社,1959:308.
于3 L的烧杯中,加入2 L水,而后加入4-氨基萘酚-1盐酸盐(2)70 g(0.36 mol),于30℃左右搅拌使之基本溶解。加入浓硫酸100 mL,加热至沸,直至沉淀出的胺的硫酸盐完全溶解,生成淡红色溶液。另于安有搅拌器的5 L反应瓶中,加入1 L水,70 g(0.4 mol)重铬酸钾,搅拌溶解。搅拌下加入上述硫酸盐的热溶液,立即生成细小的黄色针状结晶。冷至25℃,抽滤,水洗,于35℃干燥,得暗黄色固体(1)55 g,mp 124~125℃。用乙醚重结晶。得纯品45 g,收率80%。
【用途】 维生素K类药物中间体。