乙酰丙酸合成5-氨基乙酰丙酸的研究

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1、天津大學碩士學位論文乙酰丙酸合成5-氨基乙酰丙酸的研究姓名：賈保印申請學位級別：碩士專業(yè)：化學工藝指導教師：劉宗章20090501中文摘要乙酰丙酸(Levulinicacid。LA)是一種以生物質(zhì)資源為原料的新型綠色平臺化合物，分子結(jié)構(gòu)中含有羰基、羧基、甲基和亞甲基官能團，使其具有良好的反應(yīng)性能，從而衍生出多種價值的下游產(chǎn)品。5．氨基乙酰丙酸是乙酰丙酸的下游產(chǎn)品之一，它不僅是一種無毒、無公害、在環(huán)境中易降解無殘留的綠色農(nóng)用化學品，而且在醫(yī)學上作為新型光動力治療藥物，用于多種疾病的治療。本文對以乙酰丙酸為原料合成5．氨基乙酰丙酸的過程進行了研究，

2、該過程包括溴化、氨化和酸解三個過程。首先對乙酰丙酸溴化反應(yīng)的產(chǎn)物中各個成份用氣質(zhì)聯(lián)用儀進行定性分析，確定溴化反應(yīng)產(chǎn)物的成份是乙酰丙酸甲酯，3．溴乙酰丙酸甲酯，5-溴乙酰丙酸甲酯，3，5．二溴乙酰丙酸甲酯和5，5．二溴乙酰丙酸甲酯。采用質(zhì)譜、核磁共振和紅外吸收光譜分析手段對溴化產(chǎn)物純品進行定性，確定提純產(chǎn)品即是目的產(chǎn)物5一溴乙酰丙酸甲酯。對影響乙酰丙酸溴化反應(yīng)的工藝條件進行實驗研究，并通過正交實驗對工藝條件進行了優(yōu)化，優(yōu)化的工藝條件是：物料摩爾配比n(LA)：n(Br2)為l：l，反應(yīng)溫度為35℃，反應(yīng)時間為4h，溶劑用量為300ml／molLA

3、。同時在此條件下，乙酰丙酸幾乎全部轉(zhuǎn)化，5．溴乙酰丙酸的選擇性為60．4％--60．9％。對溴化反應(yīng)機理進行了初步探討，乙酰丙酸溴化過程是烯醇式的親電取代反應(yīng)。選用六亞甲基四胺為氨化試劑，對5．溴乙酰丙酸甲酯進行氨化，通過核磁共振、紅外吸收光譜和元素分析等分析手段對氨化產(chǎn)物進行分析，確認氨化產(chǎn)物是目的產(chǎn)物5．烏洛托品乙酰丙酸甲酯季胺鹽。并對影響氨化反應(yīng)的各因素進行考察，確定氨化反應(yīng)的工藝條件為：原料配比1：l，溶劑用量為20mI／0．01molMBL，反應(yīng)時間為1．5h，在此條件下，季胺鹽的收率為93．5％。采用delepine反應(yīng)進行季胺鹽的

4、酸解反應(yīng)，通過核磁共振和紅外吸收光譜等分析手段對酸解提純產(chǎn)物進行分析，確認該提純產(chǎn)物是目的產(chǎn)物5．氨基乙酰丙酸鹽酸鹽，并對影響酸解過程的因素進行考察，確認酸解反應(yīng)條件為：PH

5、ialfunctionalgroupssuchascarbonyl，carboxyl，methylandmethylenegroups，itexhibitsexcellentreactiveabilityandCanproducealargeofusefulchemicals．5-AminolevulinicacidiSoneofthedownstreamproductsofLA．Itisnotonlyakindofgreenagrochemicalsfeaturingnon-toxicity,easydegradationintheenvir

6、onment,butalsoanovelphotodynamictherapeuticmedicineusedtOtreatseveralkindsofdiseases．Inthiswork,thesynthesisprocgressesof5-arninolevulinicacidfromLAwerestudied．Theprogressesmainlyincludethefollowingthreereactionsteps：brominationreaction，ammoniationreactionandhydrolysisreacti

7、on．Firstly,thebrominationmixturesgeneratedfrombrominationreactionofLAwerequalitativelyanalyzedbyGC—MS，whichconfirmedthatitcontainedlevulinicacidmethylester，3-bromolevulinicacidmethylester,5-bromolevulinicacidmethylester,3，5-bromolevulinicacidmethylesterand5，5-bromolevulinica

8、cidmethylester．Thepurifiedproductofbrominationmixtureswasqualitativelyanaly