1,1-环丁基二甲酸的制备方法

简述

1,1-环丁基二甲酸，又称环丁烷-1,1-二羧酸，分子式为C₆H₈O₄，分子量为143.1174，是一种药物合成中间体，用于合成抗癌药卡铂和顺铂。1,1-环丁基二甲酸常温常压下稳定, 呈白色棱柱状结晶， 加热至 210-220℃生成环丁烷羧酸。该物质溶于水、乙醚、氯仿和苯，有腐蚀性，在工业上有很大的应用，特别是在金属羧酸盐中, 它有很多生物学特性, 可以作为很重要的配体[1]。

物理性质

密度：1.534 g/cm³

熔点：158 ℃(lit.)

沸点：366.4℃ at 760 mmHg

闪点：189.6℃

制备方法

1,1-环丁基二甲酸的制备主要是采用 1,3-二溴丙烷 （或 1,3-溴氯丙烷） 和丙二酸二乙酯在乙醇钠的作用下环合, 生成 1,1-环丁基二甲酸二乙酯后水解得到。适宜的实验室合成条件为n(丙二酸二乙酯)：n(1,3-二溴丙烷)：n(乙醇钠)=2：2：1，反应温度为60~65℃，反应时间为1小时，最后得到白色结晶体，得率为7.22%[1]。

反应开始时，反应溶剂呈无色透明状态，加入乙醇钠溶解后，反应溶剂呈透明的浅红褐色。反应结束后，反应试剂呈不透明的淡乳黄色。加水将溴化钠完全溶解后溶剂又呈现出橙黄色。 蒸去乙醇溶剂后溶液分层，有机层中溶有中间产物以及未完全参与反应的丙二酸二乙酯、二溴丙烷和少量的副反应产物，位于上层，呈橘黄色，无机层中溶有溴化钠故而在下层。水蒸气蒸馏后，收集瓶中的中间产物显白色乳浊液位于下层。水解环境pH为12-14 之间，水解后调节pH 至2~3 时，有白色晶体析出。至于反应得率较低，一是因为过程步骤繁琐，会损耗一定量的 产物；二是用水气蒸馏的方法来提取中间产物效果不是很好，得到的中间产物比理论产量低一些。后续可以考虑采用相转移催化等方法优化实验步骤，或用旋转蒸发的方法来代替水汽蒸馏，以提高产物得率[1]。

应用

以1,1-环丁基二甲酸为合成原料制备得到3-氧代-环丁烷-1,1-二羧酸根为配体的铂(II)抗肿瘤化合物，该化合物具有水溶性好，稳定，抗癌活性高的特点，可以制成冻干粉剂或水溶液剂型可用于临床治疗癌症[2]。

参考文献

[1]张健."1,1-环丁基二甲酸的制备"实验方案的初步设计[J].科教导刊, 2016(5X):2.DOI:10.16400/j.cnki.kjdkx.2016.05.018.

[2]刘伟平,楼丽广,侯树谦,等.以3-氧代-环丁烷-1,1-二羧酸根为配体的铂(ii)抗肿瘤化合物.2015.