乙酸溴甲基酯的制备工艺改进

滕雅娣， 张大伟， 管国生

(沈阳化工大学应用化学学院，辽宁沈阳 110142)

乙酸溴甲基酯又称溴甲基乙酸酯，是一种无色透明液体，在干燥条件下性质比较稳定，但遇水极易分解，在潮湿空气中很容易变质，因此贮存时一定要注意放在密封干燥的条件下.它是重要的化工原料和有机合成试剂，在化学工业和药物合成方面都有广泛的应用，可修饰酸性药物的化学结构［1-3］，使药物达到更好的作用效果，也可作为甲酰氧基［4］和酰氧基的保护试剂［5］.它是制备BAPTA-AM(一种钙离子螯合剂)的原料［6-7］，前人采用以二氯甲烷为溶剂，乙酰溴与多聚甲醛为原料反应生成乙酸溴甲基酯［8］，收率能达到75%.本文采取此种方法并参考一些其他文献［9-10］，通过正交试验对该反应进行系统研究，改进实验工艺，找到最佳反应条件，乙酸溴甲基酯收率可提高到83.33%，优化后的工艺条件所得到的产品收率较文献收率有较大提高.合成反应式为:

1 实验部分

1.1 主要试剂与仪器

乙酰溴:质量分数98%，百顺(北京)化学科技有限公司;多聚甲醛:分析纯，天津大茂化学试剂厂;氯化锌:分析纯，天津大茂化学试剂厂;二氯甲烷:分析纯，天津大茂化学试剂厂;高纯氮:质量分数99.99%，沈阳信利盛兴气体有限公司.

AVANCEⅢ500 MHz型核磁共振光谱仪，瑞士Bruker公司.

1.2 实验方法

首先组装好反应装置，然后抽真空通氮气，在氮气的保护下按顺序向瓶中加入50 mL的二氯甲烷、10 mL的乙酰溴、1.4 g的氯化锌和5.98 g的多聚甲醛，然后将温度升到30℃，在此条件下反应12 h.反应结束后，将反应体系中的固液混合物进行抽滤，将滤液进行蒸溜，收集120～135℃的馏分，得到乙酸溴甲基酯的粗产品10.1 mL，然后将粗产品进行精馏，收集130～133℃的馏分即得到乙酸溴甲基酯，收率为83.33%.

核磁共振测试结果:1H-NMR(CDCl3，300 MHz)δ:1.907(s，3H，CH3)，5.585(s，2H，CH2Br).

2 结果与讨论

2.1 正交试验及结果

正交试验采用L9(33)，分别对乙酰溴与多聚甲醛的摩尔比、反应时间和反应温度进行考察.设计结果见表1和表2.通过对实验结果的处理可知，对乙酸溴甲基酯产率影响最大的是反应时间，其次是乙酰溴与多聚甲醛的摩尔比，反应温度对产物的影响不大.

表1 正交设计因素水平值Table 1 Numerical of orthogonal design factors

表2 L9(33)正交试验方案与结果Table 2 L9(33)orthogonal layout and reasult

2.2 乙酰溴与多聚甲醛的摩尔配比对收率的影响

反应时间9 h，反应温度30℃时乙酰溴与多聚甲醛的摩尔比对收率的影响如图1所示.图1表明，乙酸溴甲基酯随着乙酰溴与多聚甲醛摩尔比的升高而减小.这是由于乙酰溴增多会增大副反应发生，产生更多的杂质，并且乙酰溴价格比多聚甲醛高很多，乙酰溴太多还会增加工业成本.综合考虑，反应物摩尔比为0.67∶1比较适宜.

图1 反应物摩尔比对收率的影响Fig.1 Effect of the ratio of reactants on yield

2.3 反应温度对收率的影响

乙酰溴与多聚甲醛的摩尔比为0.67∶1，反应时间9 h时反应温度对收率的影响如图2所示.由图2可知，随温度的升高，产率的变化趋势为先增大后减小，当反应温度为30℃时，产率最高，当反应温度为40℃时产率急剧下降，这说明温度合理的升高可提高收率，但温度过高会对产品收率有不利的影响.综上所述，温度为30℃时比较合适.

图2 反应温度对收率的影响Fig.2 Effect of reaction temperature on yield

2.4 反应时间对收率的影响

乙酰溴与多聚甲醛的摩尔比为0.67∶1，反应温度为30℃时反应时间对收率的影响如图3所示.反应时间对产品的影响较大，当反应时间为12 h时产率最高，可达83.33%，反应时间为15 h时产率有略微下降趋势，可能是因为反应时间太长不利于产率的提高，因此，选择反应时间为12 h.

图3 反应时间对收率的影响Fig.3 Effect of reaction time on yield

3 结论

通过正交试验找到合成乙酸溴甲基酯的最佳的反应条件:乙酰溴与多聚甲醛的摩尔配比0.67∶1，反应时间12 h，反应温度30 ℃，产品收率可达83.33%.

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