3,5-二溴水杨酸的甲基化与酰胺化反应

发布日期:2024/5/21 13:41:48

3,5-二溴水杨酸，英文名为3,5-Dibromosalicylic acid，常温常压下为白色至类白色固体，具有显著的酸性，它在水和醚类有机溶剂中的溶解性差但是可溶于二甲基亚砜和N,N-二甲基甲酰胺。3,5-二溴水杨酸是一种卤代水杨酸类化合物，具有多样的化学反应活性，可进行多种有机转化反应包括酯化，还原，酰氯化等，主要用作有机合成中间体可用于官能团化水杨酸类生物活性分子的合成。

理化性质

3,5-二溴水杨酸是一种卤代水杨酸类化合物，结构中含有羧基单元，酚羟基和溴原子，具有丰富的化学转化性质。它可在金属催化的作用下和芳香卤化物发生交叉偶联反应。3,5-二溴水杨酸可以参与酯化反应，与醇反应生成相应的酯化产物。这种反应通常通过在碱性条件下加入醇类试剂来实现从而形成具有酯键的产物。此外，该物质结构中的羧基可以发生酰氯化反应，生成相应的酰氯衍生物。这种反应通常是通过在碱性或酸性条件下，加入酰氯试剂来实现的。

甲基化反应

3,5-二溴水杨酸的甲基化反应

图1 3,5-二溴水杨酸的甲基化反应

将3,5-二溴水杨酸(2.0 g, 5 mmol)和碳酸钾(2.0 g, 15 mmol)溶于N,N-二甲基甲酰胺(25 mL)中，用碘甲烷 (0.94 mL, 15 mmol)处理，并将所得的反应混合物在25℃下搅拌2天。反应结束后用乙酸乙酯萃取混合物三次，然后用饱和的NaCl水溶液洗涤合并的提取物并将其在无水Na2SO4上进行干燥处理。过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩以除去溶剂，所得的残余物通过硅胶柱层析法(硅胶、石油醚/乙酸乙酯= 25:1)进行分离纯化即可得到目标产物分子。[1]

酰胺化反应

3,5-二溴水杨酸可与苯胺类化合物在缩合剂的作用下发生缩合反应，该类反应广泛地应用于水杨酸衍生的酰胺类物质的合成。

3,5-二溴水杨酸的酰胺化反应

图2 3,5-二溴水杨酸的酰胺化反应

将含有1.0当量3,5-二溴水杨酸的二氯甲烷溶液在冰水浴中冷却至0 ℃，然后用草酰氯(2.4等量)和DMF(~1滴)处理上述反应混合物。将所得的反应混合物在0 °C-25 °C下剧烈搅拌反应大约2小时。在真空中浓缩反应混合物。将产生的残留物溶解在干燥的四氢呋喃 (0.25 M)中，然后将所得的反应混合物冷却至0 °C，并在混合物中加入苯胺 (1.1等量)和三乙胺(3.0等量)的THF溶液(相对于羧酸0.25M)。将所得的反应溶液从0 °C至25°C搅拌一夜，反应结束后直接将反应混合物在真空中进行浓缩处理。所得的残余物用乙酸乙酯溶解，然后依次用水和盐水洗净残渣。分离出相应的有机层并用无水Na2SO4将所得的混合物进行干燥处理。过滤除去干燥剂并将所得的滤液在真空下进行浓缩以除去溶剂，所得的残余物通过硅胶柱层析法进行分离纯化即可得到目标产物分子。[1]

化学应用

3,5-二溴水杨酸的结构中含有两个溴原子（位于苯环的3和5位置）、羧基和酚羟基,这些官能团赋予了它丰富的化学反应性。由于其多样的化学反应活性，3,5-二溴水杨酸常被用作有机合成的中间体，它可以通过上述化学反应转化为其他有机化合物从而用于构建具有特定结构和功能的有机分子。例如它可以作为水杨酸类生物活性分子的合成前体如药物、农药等，由于其结构中含有水杨酸基团，该物质及其衍生物常被用于制备非甾体类抗炎药物、抗生素等药物。该物质及其衍生物也可以用于合成具有特定性能的聚合物、配合物等材料如荧光材料、配位聚合物等。此外，它还可以用作化学分析试剂的合成原料，用于制备特定的分析试剂或标准品。