合成阿司匹林新技术——离子液体将发挥体现其新价值

2016-10-18 08:21:01 adman 25

合成阿司匹林新技术——离子液体将发挥体现其新价值

合成阿司匹林新技术——离子液体将发挥体现其新价值

国内部分研究成果

最近以来,国内有不少涉及应用离子液体代替浓硫酸为催化剂合成阿司匹林的研究论文发表。

如钱德胜等人在《池州学院学报》杂志上发表了“内酰胺酸性离子液体催化合成阿司匹林”的论文,阐述了在实验中合成出一系列价格低廉的己内酰胺离子液体,并分别考察了不同条件对反应的影响,其中以[NMP]H2PO4及[CP]H2PO4这两种离子液体催化效果较好,收率分别可达72.4%和69.9%,且这两种离子液体催化性能较为稳定,离子液体重复使用4次后仍表现出良好的催化活性。

谢辉等人在《贵州师范大学学报(自然科学版)》杂志上发表了“室温离子液体催化阿司匹林的合成”的论文,阐述了研究以多种1,3-二烷基咪唑离子液体为催化剂来合成阿司匹林的反应。通过多组实验考查了不同的离子液体、水杨酸与醋酸酐的摩尔比、反应时间等因素对阿司匹林产率的影响,最终确定了最佳反应条件,最佳收率可达81.6%。他们还对离子液体[BMIm]Br的重复使用性能进行了考查,结果表明,[BMIm]Br重复使用5次后仍然可以比较好地催化合成阿司匹林。

蒋栋等人在《应用化学》杂志上发表了“Brφnsted酸性离子液体催化合成阿司匹林”的论文,阐述了用Brφnsted酸性离子液体代替浓硫酸为催化剂催化醋酸酐和水杨酸合成阿司匹林的效果。该研究合成了三种离子液体分别为[Hmim]BF4、[bmim]HSO4、和[bmim]H2PO4,通过多组实验分别考查了反应温度、反应时间、催化剂用量、酐/醇摩尔比对水杨酸酰化反应产率的影响和离子液体的重复使用性能。最终确定了实验的最佳条件为:[bmim]H2PO41.18×10-3mol,水杨酸0.02mol,醋酸酐0.04mol,反应时间为30分钟,反应温度为70℃产率为63.43%,催化效果与浓硫酸相当,且离子液体能溶于水,经简单过滤掉悬浮物后旋蒸除去母液中的水后,仍可以重复使用。特别值得一提的是,离子液体对设备无腐蚀性,且几乎不产生废弃物,因此属于环境友好型生产方法。

目前,以离子液体作为催化剂的合成反应还有一些问题亟待解决,如现在使用的离子液体合成成本普遍比较高,有一些离子液体还有一定的毒性。但是,它所具有的优点也很多,如离子液体催化剂的催化性能较高、重复使用性较好、不挥发、不易燃。更为可贵的是,可以通过调整阴阳离子的组合或者通过链接适当的官能团来“量身定做”特定的离子液体催化剂,这样就为阿司匹林合成寻找到最合适的离子液体催化剂提供了可能。

总体来看,以离子液体为催化剂合成阿司匹林的方法符合现代化工生产的发展要求,为人们寻找一种绿色环保的阿司匹林生产方法提供了一条新思路,具有十分广泛的发展前景和开发潜力,但是最终实现工业化大生产还需经过不懈的努力

离子液体潜力被发现

最近几年中,有不少研究人员在国内外学术刊物上发表论文,阐述这些替代浓硫酸的催化剂,如硫酸氢钠、三氯化铝、吡啶、维生素C、分子碘、碳酸钾、固体氢氧化钠等等。这些催化剂在实验室中的反应较为理想,但是将其应用到工业生产中时,便暴露出了不少问题,有的价格较高,有的对人体有一定危害,有的重复使用性较差等等,不宜进行工业化大生产。

前不久,研究人员发现了极具开发潜力的新型催化剂兼溶剂——离子液体。国内外许多科技人员以离子液体为催化剂,应用在许多有机化学反应中,取得了较好的效果。离子液体是由有机阳离子和有机或无机阴离子构成的,在室温及附近温度下呈液体状态的一些盐类。离子液体可分为阴离子型和阳离子型两种,也可按酸碱性分为酸性、碱性和中性离子液体。近年来,人们对离子液体的研究主要集中在将某些官能团连接在阴离子或阳离子上,使其具有某些特殊的功能。其中,Brφnsted酸性离子液体(BAILs)是重要的一类,它们兼有质子酸性和离子液体的特殊性质,因此可以代替传统的质子酸催化剂。有不少研究人员用该类物质代替浓硫酸为催化剂合成阿司匹林,并取得了一定的成绩。


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