3，4，5，6-四溴酚磺酞合成及纯化方法的改进

修志明，黄梦媛，胡 冰，雷莉妍，王丽萍

(吉林大学生命科学学院，长春130012)

酚磺酞类衍生物属于三苯甲烷类染料，是目前应用较广泛的一类酸碱指示剂［1-5］.3，4，5，6-四溴酚磺酞作为酚磺酞类衍生物，是合成多种蛋白误差指示剂的原料，如四溴酚蓝和DIDNTB(5'，5″-二硝基-3'，3″-二碘-3，4，5，6-四溴酚磺酞)等作为检测尿液白蛋白已广泛用于临床早期肾病的诊断［6-8］.3，4，5，6-四溴酚磺酞通常采用3，4，5，6-四溴-2-磺苯甲酸环酐与苯酚在无水四氯化锡催化条件下反应生成，并进一步用碱溶、酸沉法纯化后制得［9］.Cihelnik 等［10］以 3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸环酐为原料，采用微波法合成了3，4，5，6-四溴酚磺酞.但上述两种方法制得的四溴酚磺酞纯度较低，同时原料四溴-2-磺基苯甲酸环酐不易购买，且价格昂贵.本文在文献［11-12］的基础上，以2-磺基苯甲酸环酐为原料，经溴代反应得到3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸环酐，再与苯酚反应合成了3，4，5，6-四溴酚磺酞，并改进了纯化方法.

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

2-磺基苯甲酸环酐(质量分数为98%，国产);3，4，5，6-四溴酚磺酞对照品(美国Sigma公司);发烟硫酸、液溴、碘、亚硫酸、苯酚、无水四氯化锡、乙酸乙酯和乙醚均为国产AR级.

液相色谱仪(LC-2010HT型，日本岛津公司);核磁共振仪(300 MHz，美国Varian公司);液质联用仪(1100型，美国Agilent公司).

1.2 方法

1.2.1 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成路线如图1所示.

图1 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成Fig.1 Synthesis of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

1.2.1.1 3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸环酐的合成 将184.2 g(1 mol)2-磺基苯甲酸环酐置于900 mL发烟硫酸(含体积分数为50%的SO3)中，混合均匀后加入18.0 g碘.量取307 mL(1.5 mol)液溴，先滴加200 mL液溴，升温至80℃控温反应约3 h，再升温至100℃控温反应约3 h.反应冷却后，滴加70 mL液溴，升温至130℃反应1 h，直至液溴被完全吸收.反应冷却后滴加37 mL液溴，并升温至150℃控温反应30 min.反应冷却至室温后加入1.5 L水，用亚硫酸充分洗涤，除去过量的液溴，沉降，过滤，滤饼干燥后，用V(乙酸酐)∶V(冰醋酸)=1∶3重结晶即可制得产物.

1.2.1.2 3，4，5，6-四溴酚磺酞的合成 将117.6 g(1.25 mol)苯酚于120℃控温搅拌0.5 h，加入250.0 g(0.5 mol)四溴-2-磺基苯甲酸环酐，搅拌均匀后加入发烟四氯化锡93 mL(0.8 mol)，将混合液升温至130℃，控温搅拌反应8 h，TLC监测反应(V(甲醇)∶V(乙酸乙酯)=1∶5，下同)，反应完成后，趁热倒入10 L水中，沉降，倾去上清液;再加入5 L水，搅拌10 min，沉降，倾去上清液，过滤，滤饼于105℃烘干2 h，制得粗品，用HPLC检测纯度(检测波长:254 nm;色谱柱:C18(5 μm，4.6 mm×250 mm);流动相:含质量分数为0.1%TFA的V(乙腈)∶V(水)=35∶65溶液，下同).

1.2.2 3，4，5，6-四溴酚磺酞的纯化

1.2.2.1 溶剂抽提 取3，4，5，6-四溴酚磺酞粗品100.0 g，将w(粗品)∶V(乙酸乙酯)=1∶10混合，搅拌2 h，过滤，滤液浓缩至干，于105℃干燥1 h，制得抽提产物，用HPLC检测纯度.

1.2.2.2 重结晶 将w(抽提产物)∶V(乙醚)=1∶5混合，搅拌1 h，过滤，滤饼于105℃干燥1 h，制得3，4，5，6-四溴酚磺酞纯品，用HPLC检测纯度.

2 结果与讨论

2.1 反应温度对3，4，5，6-四溴酚磺酞合成的影响

按照方法1.2.1.1制得3，4，5，6-四溴-2-磺基苯甲酸环酐402.0 g，产物为白色晶体，收率80.4%;m.p.:217～219℃;质谱检测结果:MS(ESI):m/z 500.7［M+H］+，与目标化合物一致.

按照方法1.2.1.2，将苯酚、四溴-2-磺基苯甲酸环酐和无水四氯化锡依次投入反应器中，分别于120，130，140℃控温反应，TLC监测至原料反应完全，制得产物，用HPLC检测纯度，实验结果列于表1.

表1 反应温度对3，4，5，6-四溴酚磺酞合成的影响Table 1 Effect of reaction temperature on the synthesis of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

四溴-2-磺基苯甲酸环酐先与一分子苯酚发生加成反应，再与一分子苯酚缩合生成酚磺酞产物.当n(催化剂)∶n(底物)＞1.6时，提高催化剂用量对产率影响较小;当反应温度较低时，需延长反应时间，但产率和纯度均较低;提高反应温度，产率增加，但温度过高在反应后期易使产物碳化;苯酚过量将导致产物产率和纯度均较低.

3，4，5，6-四溴酚磺酞产物分析结果:MS(ESI):m/z 670.5 ［M+H］+;1H NMR(300 MHz，DMSO-d6)，δ 7.13(d，J=9.0 Hz，4H)，6.79(d，J=9.0 Hz，4H).与目标化合物一致.

2.2 抽提溶剂对3，4，5，6-四溴酚磺酞纯化的影响

取3份各50 g 3，4，5，6-四溴酚磺酞粗品按照1.2.2.1方法分别将该粗品与1 L的丙酮、乙腈和乙酸乙酯混合，制得抽提产物，用HPLC检测纯度，实验结果列于表2.

表2 抽提溶剂对3，4，5，6-四溴酚磺酞纯化的影响Table 2 Effect of extraction solvent on the purification of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

由于四溴酚磺酞、加成产物和苯酚均易溶于质子溶剂，且不易分离，因此抽提溶剂不能使用质子溶剂;四溴酚磺酞和苯酚可完全溶解于非质子极性溶剂中，而加成产物不易溶解，因此产物中含有微量加成产物杂质.由于非质子极性溶剂的极性越强，溶解度越大，产率越高，但纯度越低，因此，用乙酸乙酯做抽提溶剂所得产物纯度较高.

2.3 重结晶溶剂对3，4，5，6-四溴酚磺酞纯化的影响

取4份各50 g按照1.2.2.1方法制得的抽提产物，按照1.2.2.2方法分别将抽提产物与0.5 L苯、乙醚、石油醚和四氯化碳混合，制得产物，用HPLC检测纯度，实验结果列于表3.

表3 重结晶溶剂对3，4，5，6-四溴酚磺酞纯化的影响Table 3 Effect of recrystallization solvent on the purification of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein

四溴酚磺酞在非质子非极性(或低极性)溶剂中难溶，而苯酚相对易溶，因此产物中仅含有微量苯酚杂质.由表3可见:选用苯或四氯化碳为重结晶溶剂，产物的产率低、纯度低，且溶剂的毒性较大;使用乙醚作为重结晶溶剂，产物的产率高、纯度高，效果较好.

图2为本文合成提纯的3，4，5，6-四溴酚磺酞与其对照品的薄层色谱.由图 2可见，3，4，5，6-四溴酚磺酞对照品主斑点(Rf=0.3)上方存在加成产物杂质斑点(Rf=0.5)和苯酚斑点(Rf=0.9)，合成产物中未出现加成产物和苯酚杂质斑点.

图3为本文合成提纯的3，4，5，6-四溴酚磺酞与其对照品的液相色谱.由图3可见，3，4，5，6-四溴酚磺酞对照品在14.142 min和18.531 min处存在杂质峰，合成的3，4，5，6-四溴酚磺酞未出现杂质峰，因此纯化效果较好.

综上，本文以2-磺基苯甲酸环酐为原料，合成了3，4，5，6-四溴酚磺酞粗品，使用乙酸乙酯为抽提溶剂，制得了纯度较高的抽提产物;使用乙醚为重结晶溶剂，制备了纯度和收率均较高的终产物.

图2 3，4，5，6-四溴酚磺酞薄层色谱Fig.2 TLC of 3，4，5，6-Tetrabromophenolsulfonephthalein

图3 合成的3，4，5，6-四溴酚磺酞(A)及其对照品(B)的液相色谱Fig.3 HPLC of 3，4，5，6-tetrabromophenolsulfonephthalein samples samples(A)and reference substance(B)

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