壬酸乙酯的合成研究

简介

壬酸乙酯常应用于化工生产医药、染料、农药等产品，是一种重要的医药中间体。其与硫脲反应制得4-乙酸乙酯类衍生物、还可以通过不对称还原法制备4-氯-3-羟基丁酸乙酯等酯类有机物[1]。

合成

图1壬酸乙酯的合成路线

方法一：将羧酸（5g）、醇（10mL）和12-钨磷酸催化剂的一铵盐（酸的5wt.%，250mg）的混合物回流、过滤并浓缩。残留物经硅胶纯化得到标题化合物壬酸乙酯，产率94%。通过将其光谱数据与真实样品的光谱数据进行比较，可以很容易地进行鉴定。合成路线如图1所示[2]。

方法二：在500mL双夹套玻璃反应器中进行分批实验。使用恒温水浴（Julabo F20）保持反应温度。将温度保持在±0.1°C的精度范围内。使用回流冷凝器以避免挥发性成分的损失。用带电机的高架搅拌器连续搅拌反应混合物。通过盖子上的窥视孔将壬酸和Amberlyst 15装入反应器中。将溶液加热至333.15K。向反应器中加入333.15K的乙醇。至少进行三次催化试验，以确保结果的可重复性。最后通过硅胶纯化得到标题化合物壬酸乙酯。合成路线如图1所示。

图2壬酸乙酯的合成路线

将4-甲基苯甲醛（2.0 mmol）加入到盐酸羟胺（3.8 mmol）在二甲基亚砜（4 mL）中的溶液中，并将所得反应溶液在维持在100℃的砂浴中搅拌和加热60分钟。通过GC/MS测定，辛醇、壬醛、十二醛、4-甲氧基苯甲醛、4-硝基苯甲醛和3-苯基-2-丙烯醛完全转化为各自的腈仅需30分钟。所有其他醛类都需要60分钟才能完成。加入乙醇（10mL）和硫酸（5mL），搅拌反应混合物，同时在130°C的砂浴中加热2.5小时。冷却至室温后，加入水（15mL），用乙醚（420mL）萃取溶液。将合并的醚层用水（20mL）洗涤一次并干燥（K2CO3），通过旋转蒸发和高真空除去溶剂，得到轻质油状的壬酸乙酯（2.43g，分离产率74%），产率75%。合成路线如图2所示。

参考文献

[1]杨峰,朱晨阳,刘向阳,何茂刚.高压壬酸乙酯比定压热容的实验测量与关联[J].热科学与技术,2019,18(01):16-20.DOI:10.13738/j.issn.1671-8097.518012.

[2] Siler, Patrick J.; et al. Tandem One-Pot Conversion of Aldehydes into Ethyl Esters. Synthetic Communications (2011), 41(8), 1247-1250.