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2,6-二甲基吡喃酮的合成与分析
作 者: 曾红艳
导 师: 段正康
学 校: 湘潭大学
专 业: 化学工艺
关键词: 2,6-二甲基吡喃酮 合成 高效液相色谱法 分析
分类号: TQ25
类 型: 硕士论文
年 份: 2011年
下 载: 42次
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内容摘要
2,6-二甲基吡喃酮是一种重要的起始原料和医药中间体,它的各种衍生物在医药行业中常作为抗菌剂、抗癌药物和抗过敏药物的中间体,还作为合成香料、染料和除草剂的起始原料等。2,6-二甲基吡喃酮在自然界中不存在天然产物,必须通过合成得到。美国专利关于2,6-二甲基吡喃酮的合成条件较苛刻且副产物多,本论文对2,6-二甲基吡喃酮的合成、分离提纯、定性定量分析进行了研究。根据相关的反应机理,以乙酰丙酮和乙酸甲酯为原料,考察了催化剂的种类和用量、反应物用量、反应温度和时间、有机溶剂和萃取剂等对产物收率的影响。通过实验得到如下结论:以碱性的乙醇钠为催化剂,乙酰丙酮:乙酸甲酯:乙醇钠=1:2.5:2(摩尔比),以非质子极性溶剂四氢呋喃为反应介质,反应温度为85℃,反应时间为6 h,以乙醚为萃取剂,2,6-二甲基吡喃酮的最大收率为13.35%。建立了2,6-二甲基吡喃酮反应体系中2,6-二甲基吡喃酮和乙酰丙酮的分析方法。用红外和核磁共振法对其进行定性,用高效液相色谱法进行定性与定量分析。其高效液相色谱分析条件为:采用Eclipse XDB-C18色谱柱(150 mmⅹ4.6 mm,5μm);流动相:四氢呋喃-水(20:80,V/V)加0.5%磷酸二氢钠和0.5%磷酸氢二钠(pH=5左右);流速为0.6 mL/min;紫外检测波长为240 nm;柱温30℃;进样量3μL。在建立的高效液相色谱分析条件下,2,6-二甲基吡喃酮和乙酰丙酮的线性关系良好,其相关系数都在0.9999以上,而且线性范围较宽,2,6-二甲基吡喃酮的线性区间为0.01~200.3 mg/L,乙酰丙酮为0.01~50.68 mg/L。2,6-二甲基吡喃酮和乙酰丙酮的色谱峰峰面积的RSD在0.40~1.65%之间,保留时间的RSD在0.45~0.89%之间,平均回收率在98.34~102.51%范围内,相应的RSD值均小于1.0%。15 min内就可以同时分析出乙酰丙酮和2,6-二甲基吡喃酮的含量。建立的合成2,6-二甲基吡喃酮的新工艺路线,所用的原料易得且价格低,反应条件温和,尽管存在产率低的问题,但方法可行,为今后建立低成本、高收率的2,6-二甲基吡喃酮合成路线提供了研究基础;建立的分析方法灵敏度高、准确、可靠,不仅适用于2,6-二甲基吡喃酮和乙酰丙酮的定量测定,而且可用于乙酰丙酮制取2,6-二甲基吡喃酮反应过程中反应物和各中间物的跟踪检测,为反应进程的控制提供了一个快速有效的分析方法,对其合成工艺条件优化具有指导意义。
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全文目录
摘要 4-5 Abstract 5-10 第1章 引言 10-24 1.1 吡喃及吡喃酮类物质简介 10-11 1.2 2,6-二甲基吡喃酮概述 11-12 1.3 2,6-二甲基吡喃酮和吡喃酮类衍生物的应用 12-14 1.3.1 2,6-二甲基吡喃酮的应用 12-14 1.3.2 吡喃酮类衍生物的应用 14 1.4 研究概况 14-15 1.5 γ- 吡喃酮类物质的合成路线 15-17 1.5.1 由三羰基化合物关环合成 15 1.5.2 经过Claisen 缩合反应合成 15-16 1.5.3 合成4-(二氰基甲基)-2-叔丁基-6-甲基-4H-吡喃酮的路线 16 1.5.4 合成6-甲氧基苯并二氢-γ-吡喃酮的合成路线 16-17 1.5.5 其他合成路线 17 1.6 中间物三羰基化合物的相关合成路线 17-21 1.6.1 通过α- 重氮基- β- 二羰基化合物的合成路线 17-18 1.6.2 以溴代二羰基化合物为原料的合成路线 18 1.6.3 以脱氢乙酸为原料的合成路线 18-19 1.6.4 通过二甲基氨基亚甲基衍生物的氧化裂化合成路线 19 1.6.5 通过锍盐合成路线 19 1.6.6 通过吡啶盐的合成路线 19-20 1.6.7 通过β- 二羰基化合物的直接氧化合成路线 20 1.6.8 通过p-硝基苯磺酸盐合成路线 20 1.6.9 通过酮酯缩合路线 20-21 1.7 2,6-二甲基吡喃酮的相关合成路线 21-22 1.7.1 以双烯酮为原料的合成路线 21 1.7.2 用(DADC)_2Mg 为原料的合成路线 21-22 1.7.3 其他合成路线 22 1.8 研究背景及意义 22-23 1.9 研究内容 23-24 第2章 2,6-二甲基吡喃酮的合成 24-34 2.1 实验原理 24-25 2.2 实验试剂和仪器 25-26 2.2.1 实验试剂 25 2.2.2 实验仪器 25-26 2.3 中间物质2,4,6-庚三酮的合成 26-27 2.3.1 反应原理 26 2.3.2 合成步骤 26-27 2.4 2,6-二甲基吡喃酮的的合成 27 2.5 结果与讨论 27-32 2.5.1 催化剂的选择 27-28 2.5.2 催化剂用量对反应的影响 28-29 2.5.3 有机溶剂的选择 29-30 2.5.4 反应物摩尔比对反应的影响 30 2.5.5 反应温度和时间对反应的影响 30-31 2.5.6 萃取剂的选择 31-32 2.5.7 其它因素对反应的影响 32 2.6 本章小结 32-34 第3章 2,6-二甲基吡喃酮的分析 34-48 3.1 引言 34 3.2 实验试剂及仪器 34-35 3.2.1 实验试剂 34 3.2.2 实验仪器 34-35 3.3 红外光谱测定 35-36 3.4 核磁共振谱测定 36-37 3.5 紫外光谱分析 37-38 3.6 高效液相色谱法的建立 38-39 3.7 高效液相色谱法建立的实验方法 39 3.7.1 溶液的配制 39 3.7.2 流动相的配制 39 3.8 高效液相色谱分析方法的结果与讨论 39-46 3.8.1 检测波长的选择 39-40 3.8.2 流动相的确定 40-42 3.8.3 流动相流速的选择 42-43 3.8.4 线性范围和回收率实验 43-45 3.8.5 2,6-二甲基吡喃酮合成反应体系的检测 45-46 3.9 本章小结 46-48 第4章 结论与展望 48-50 4.1 结论 48-49 4.2 展望 49-50 参考文献 50-53 致谢 53-54 个人简历、在学期间发表的学术论文及研究成果 54
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 基本有机化学工业 > 杂环化合物的生产
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