3,5-二溴水杨醛的合成
吴凯琪，周雅霜，雷雍容，肖洒，泮梦婷，王亚军
（湖州师范学院 生命科学学院 ，浙江，湖州，313000）
摘要：以水杨醛及取代水杨醛为原料，在环境友好介质聚乙二醇400（PEG-400）中，N-溴代丁二酰亚胺（NBS）为溴化试剂于超声波条件下高收率的合成了3,5-二溴水杨醛。
关键词：合成；聚乙二醇400（PEG-400）；N-溴代丁二酰亚胺（NBS）；溴代水杨醛；绿色；超声波
中图分类号： 文献标志码：
文章编号：=
Abstract：An efficient and green method to obtain high yield Bromine generation of salicylaldehyde in ultrasonic wave by using salicylaldehyde and substituted salicylaldehyde as raw materials, polyethylene glycol 400 (PEG - 400) as environment -friendly medium and N - butyl bromide generation diimide (NBS) as bromide reagent was reported.
Key words:synthesis;N - butyl bromide generation diimide (NBS);Bromine generation of salicylaldehyde;green;ultrasonic wave
水杨醛是一种香料，也是用途极广的有机合成中间体。在药物合成中常用于合成水杨烟肼（Salinazid）、苯溴马隆（Benzbromarone）和醋胺苯恶酮等。在精细有机化工领域占据重要的地位，广泛应用于医药、农药、电镀、香料、石油化工、液晶和高分子材料等领域。因水杨醛中羟基和醛基处于邻位，使其3 号位和5 号位易发生取代反应，可在一定条件下以卤化剂与其作用制备卤代水杨醛，而卤代水杨醛同样具有很好的抑菌作用(1)。
卤代水杨醛中的卤原子具有较高的反应活性，能够发生各种各样的取代反应生成许多十分有用含卤 Schiff 碱。西弗碱是一种非常重要的配体，可以设计引入其他功能性原子，改变取代基，从而可以得到多种性能迥异，结构多变的西弗碱配体，从而使它在生物和化学领域发挥着重要的作用。因此，卤代水杨醛的合成越来越成为研究的热点（2）。
目前合成3，5 － 二溴水杨醛的主要方法(3)为在水浴下，在烧瓶中加入醋酸、水杨醛和氢溴酸，搅拌下缓慢滴加 NaClO3溶液。反应结束后，加入无水乙醇，使其全溶后，冷却析出白色针晶，抽滤，少量乙醇洗涤，干燥得 3，5 － 二溴水杨醛。而我们参照文献〔6〕的设计要求，参考文献〔7〕的方法，采用无毒、无刺激性、具有良好水溶性的 PEG －400 作为溶剂，溴化剂为NBS ，并且加入了超声波，最后用乙醇重结晶得到纯度较高的产物。我们以PEG-400取代了文献〔5〕中的具有腐蚀性，对眼和鼻具有刺激性的冰醋酸，另外，文献（5）中的方法操作过程繁琐，反应时间较长，不是绿色有机合成所倡导的。
本论文的研究：我们以水杨醛为原料，在超声波下分别以丙二醇、PEG －400 为溶剂，经溴代反应通过下列方法得到了 3，5 － 二溴水杨醛。
一、实验部分
1.实验原理：
2.仪器与试剂：
超声波清洗器型号SK2210LHC上海科导超声仪器有限公司；增力电动搅拌机JB50-D上海标准模型厂制造；红外光谱仪Nicolet5700 Thermo electron corporation；电子天平DT江苏常熟长青仪器仪表厂；循环水式真空泵SHZ-D(III)巩义市英裕予华仪器厂；干燥箱PLP60广东康宝电器有限公司。
水杨醛，PEG-400，丙二醇，NBS，去离子水，无水乙醇均为市售的化学纯试剂（购买于阿拉丁）。
3.合成方法：
3,5-二溴水杨醛的合成（反应在超声波下，扩大五倍进行）:
一、取水杨醛0.244g(2.00mmol)溶解于4.00g聚乙二醇-400中加入250mL的圆底烧瓶中，在机械搅拌下，少量多次地加入N-溴代丁二酰亚胺0.713g（4.00mmol）（用恒压漏斗），室温下反应（有超声波），5h反应完毕，待反应结束后，用滴管往反应液中滴加适量（20滴）去离子水，析出黄色沉淀，抽滤，所得固体用无水乙醇重结晶,抽滤,分离得淡黄色针状晶体。熔点：84-87℃
二、结果与讨论
（一）反应时间对产量的影响，超声波下
取水杨醛0.244g(2.00mmol)溶解于4.00g聚乙二醇-400中加入250mL的圆底烧瓶中，在机械搅拌下，少量多次地加入N-溴代丁二酰亚胺0.713g（4.00mmol）（用恒压漏斗），室温下反应（有超声波），设定4个不同的时间，每个时间做两组，以研究超声反应时间对3,5-二溴水杨醛合成产率的影响，实验结果见下表
时间/h 2 3 4 5 无超声波（5h） |
产率/％ 84.2 86.2 87.9 86.4 82.7 |
由实验结果可知，产物的产量随反应时间的增长而增加，而当反应时间超过4小时时产量反而下降，所以当反应时间为4小时时，产物总产量最高。
（二）水杨醛与N-溴代丁二酰亚胺的配比对产量的影响（反应时间为4h）
取水杨醛，聚乙二醇-400加入250mL的圆底烧瓶中，在机械搅拌下，少量多次地加入N-溴代丁二酰亚胺（用恒压漏斗），室温下反应（有超声波），以研究水杨醛，聚乙二醇-400，N-溴代丁二酰亚胺三者的配比对产率的影响，每种比例各做两组，实验结果见下表
比例 1：2 1：2.5 1:3 |
产率/％ 85.8 82.3 81.9 |
由实验结果可知，产物的产量随比例的增加而减少，当水杨醛与N-溴代丁二酰亚胺配比为1:2时，产物总产量最高。
（三）反应溶剂对产量的影响，时间5小时
取水杨醛0.244g(2.00mmol)溶解于不同溶剂中加入250mL的圆底烧瓶中，在机械搅拌下，少量多次地加入N-溴代丁二酰亚胺0.713g（4.00mmol）（用恒压漏斗），室温下反应（有超声波），以研究不同溶剂对产率的影响，每种溶剂做两组，实验结果见下表
溶剂 PEG-400 PEG-600 甘油 丙二醇 |
产率/％ 84.8 81.4 13.3 78.4 |
由实验结果可知，当溶剂为PEG-400时，产物总产量最高。
熔点实测:
熔点 实测1 实测2 标准 |
50~55 52~57 52~54 |
经一系列实验探究，最后确定条件为：时间——4小时，比例——1:2，溶剂——PEG-400
结构表征：
IR(KBr)cm-1：在3068cm－ 1处出现较强的吸收峰，归属于 Ar － H 吸收峰; 在 1678 cm－ 1处有较强的 C = O 特征吸收峰，在 678 cm－ 1处出现 Br的特征吸收峰，与化合物结构式相符。
产品外观：淡黄色针状晶体，熔点52-55℃
四、结论
以水杨醛为原料，以丙二醇、聚乙二醇为溶剂，以较高的收率成功得到了3,5-二溴水杨醛,并确定了较佳的反应条件。其中，采用的溶剂为聚乙二醇，操作简单方便，既是绿色溶剂无污染，又降低了成本，是一种很好的新型的绿色合成方法。这种卤代水杨醛可作为医药中间体，合成具有抗菌、抗癌活性新型药物，在医药领域有良好的发展前景。
参考文献：
[1]刘祥，贺炜．几种取代水杨醛合成方法的改进〔J〕．化学试剂，2001，23(4):237－238．
[2]赵全芹，柳翠英，孟凡德．3，5－二溴水杨醛Schiff碱及其铜(Ⅱ)配合物的合成和抑菌活性〔J〕．化学试剂，2001，23(1):30－31．
[3]梁学军，徐锁平．碘代水杨醛合成的新方法〔J〕．宿州学院学报，2008，23(5):115－116．
[4]陈超越，潘路，吴长生，等．尹兴荣．5－溴水杨醛－O－β－D－葡萄糖苷的合成与结构表征〔J〕．安徽理工大学学报: 自然科学，2009，
29(1):27－30．
[5]赵全芹，柳翠英，王德凤，等．3，5－二溴水杨醛 Schiff 碱的铜( Ⅱ) 配合物研究〔J〕．化学研究与应用，1998，10(2):179－181．
〔6〕张月梅，宋军，赵建国．化学实验绿色化设计－培养学生能力的新途径〔J〕．锦州师范学院学报:自然科学版，2003，24(3):16－18
〔7〕Katta Venkateswarlu，Kanaparthy Suneel，Biswanath Das，et al． Simple catalyst－free regio－and chemoselective monobromination of aromatics
using NBS in polyethylene glyco〔lJ〕．Synthetic Communications，2009，39: 215－219．
基金项目：2014年度大学生科技创新活动计划（新苗人才计划）（2014R425011）
作者简介：吴凯琪（1994-），女，浙江绍兴人，本科，研究方向：有机合成及药物合成中间体合成研究。
订阅方式：
①在线订阅（推荐）：www.sdchem.net.cn
②邮局订阅：邮发代号24-109
投稿方式：
①在线投稿（推荐）：www.sdchem.net.cn
作者只需要简单注册获得用户名和密码后，就可随时进行投稿、查稿，全程跟踪稿件的发表过程，使您的论文发表更加方便、快捷、透明、高效。
②邮箱投稿：sdhgtg@163.com sdhg@sdchem.net
若“在线投稿”不成功，可使用邮箱投稿，投稿邮件主题：第一作者名字/稿件题目。
投稿时请注意以下事项：
①文前应有中英文“题目”、“作者姓名”、“单位”、“邮编”、“摘要”、“关键词”；
②作者简介包括：姓名、出生年、性别、民族、籍贯或出生地、工作单位、职务或职称、学位、研究方向；
③论文末应附“参考文献”，执行国标GB/T7714-2005标准，“参考文献”序号应与论文中出现的顺序相符；
④注明作者的联系方式，包括电话、E-mail、详细的通讯地址、邮编，以便联系并邮寄杂志。
欢迎投稿 答复快捷 发表迅速