合成二取代環(huán)氧乙烷的方法研究

梁錫臣，徐文卿，龔華鋒，蔡曉峰

（安徽皓元藥業(yè)有限公司，安徽 馬鞍山 243000）

取代環(huán)氧乙烷是一種用途廣泛的中間體，如苯基環(huán)氧乙烷是生產香料β-苯乙醇、藥物驅蟲凈、左旋咪唑、苯乙醛等香料和甜味劑的主要原料，也是合成其他有機物和高聚物的中間體。1，2-二苯基環(huán)氧乙烷的生產方法大體上分為兩種：一種是以二苯乙烯為原料，有機過氧酸類直接進行環(huán)氧化；另一種是以二苯乙烯為原料，與次氯酸鈉和酸反應得到氯代醇，再脫除HCl 而制得。第一種生產方法雖然工藝短，收率高，但是有機過氧酸本身不穩(wěn)定，有爆炸的危險性，且從反應物中分離出酸有困難，對生產技術條件要求高；第二種生產方法雖然生產要求低、簡單，但是工藝路線長，收率低，次氯酸鈉用量大，廢水中含有大量的無機鹽，不易處理。

本研究以芐溴為起始原料，用堿作為催化劑制備1,2-二苯基環(huán)氧乙烷，優(yōu)化了反應條件，研究了反應的普適性。

1 實驗部分

1.1 主要原料

芐溴；二甲基亞砜；氫氧化鈉。

1.2 合成化學式

1.3 1,2-二苯基環(huán)氧乙烷的合成方法

將芐溴、堿和溶劑加入到反應瓶中進行攪拌，HPLC監(jiān)控反應，反應完全后，減壓脫溶除去溶劑后加入水，降溫0℃～5℃后，有白色固體析出，過濾洗滌得到1,2-二苯基環(huán)氧乙烷。

2 分析與討論

2.1 催化劑種類對反應的影響

將171 g 的芐溴、不同種類的堿1 當量和甲苯加入到反應瓶中，攪拌，30℃下反應，結果如表1。

表1 堿的種類對反應的影響

從表1看出，催化劑為氫氧化鈉時，1,2-二苯基環(huán)氧乙烷的收率最高，所以確定反應堿為氫氧化鈉。

2.2 催化劑用量對反應的影響

將171 g 的芐溴、不同用量的氫氧化鈉和甲苯加入反應瓶中，攪拌，30℃下反應，結果如表2。

表2 催化劑用量對反應的影響

從表2 看出，氫氧化鈉當量比為1 時，催化效果較好，過多當量造成浪費；量過小則反應效果不好，所以確定氫氧化鈉當量比為1。

2.3 反應溶劑對反應的影響

將171 g 的芐溴、40 g 氫氧化鈉和不同溶劑加入到反應瓶中，在30℃的條件下進行攪拌，HPLC進行反應監(jiān)控，等反應完全后，減壓脫溶除去溶劑后加入水，降溫至0℃～5℃后會有白色固體從體系中析出，過濾洗滌得到1,2-二苯基環(huán)氧乙烷。

反應結果如表3所示。

表3 反應溶劑對反應的影響

從表3看出，反應溶劑為二甲基亞砜時，效果較好，所以確定溶劑的種類為二甲基亞砜。

2.4 溫度對反應的影響

將171 g的芐溴、40 g氫氧化鈉和500 mL二甲基亞砜加到反應瓶中，攪拌，不同溫度下的反應結果如表4。

表4 溫度對反應的影響

從表4 看出，25℃反應效果較好，最終確定反應溫度為25℃。

2.5 時間對反應的影響

將171 g的芐溴、40 g氫氧化鈉和500 mL二甲基亞砜加入到反應瓶中，攪拌，室溫下反應，結果如表5。

表5 時間對反應的影響

從表5 看出，反應時間為12 h 時，1,2-二苯基環(huán)氧乙烷的產率最高，時間延長產率沒有提高，所以確定反應時間為12 h。

2.6 反應底物擴展性的研究

將1 mol的不同底物、40 g氫氧化鈉和500 mL二甲基亞砜加入反應瓶中，攪拌，室溫下反應12 h，結果如表6。

從表6可以看出，底物為芐溴時且在對位無吸電子取代基時反應產率較高，芐氯和對氰基芐溴、對硝基芐溴的產率都比較低。

表6 反應底物擴展性的研究

3 結論

本文介紹了一種用芐溴作為原料，氫氧化鈉作為催化劑制備1,2-二苯基環(huán)氧乙烷的方法，探索出最佳條件：氫氧化鈉1eq.，反應溶劑為二甲基亞砜，反應溫度25℃，反應時間12 h，此條件下1,2-二苯基環(huán)氧乙烷產率可達93%。