2-乙酰呋喃的合成

王利葉，李公春，魏會玲

（1.河南豫辰精細化工有限公司，河南許昌461000；2.許昌學院化學化工學院，河南許昌461000）

2-乙酰呋喃的合成

王利葉1，李公春2，魏會玲2

（1.河南豫辰精細化工有限公司，河南許昌461000；2.許昌學院化學化工學院，河南許昌461000）

采用呋喃和乙酸酐為原料，以磷酸為催化劑，回流反應5 h，發生Friedel-Crafts?；磻?，經減壓蒸餾得到2-乙酰呋喃，產率58%。對產物進行了紅外光譜表征確認。

呋喃；乙酸酐；2-乙酰呋喃；合成；?；磻?/p>

2-乙酰呋喃作為重要的有機合成原料、醫藥和香料合成中間體,廣泛用于工業生產中。2-乙酰呋喃用于頭孢呋辛、頭孢呋辛酯、呋煙腙等藥物的合成[1-4]。2-乙酰呋喃衍生物廣泛存在于天然和加工后的食品香味成份中，為堅果和肉香型香料，可調配巧克力、咖啡及肉味等食用香精，用于燒烤食品，調味料及湯料中[5]。利用鈀催化下有機錫試劑和乙酰氯的交叉偶聯反應可以合成2-乙酰呋喃[6]，該方法產率高，但有機錫試劑成本較高。合成2-乙酰呋喃主要采用呋喃乙?；?，在酸催化下，呋喃和乙?；噭┌l生Friedel-Crafts?；磻?，生成2-乙酰呋喃，主要使用Lewis酸和磷酸做催化劑[1,5]。本文采用磷酸作為催化劑，呋喃和乙酸酐發生?；磻铣?-乙酰呋喃。合成2-乙酰呋喃的反應式如下：

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

CL-2A型恒溫電熱磁力攪拌器（鞏義市予華儀器有限責任公司），SHZ-D型循環式多用真空泵（鞏義市予華儀器有限責任公司），XT-4A型顯微熔點測定儀（北京市科儀電光儀器廠），FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀（天津港東科技發展股份有限公司）；呋喃，乙酸酐，磷酸，均為分析純試劑。

1.2 實驗步驟

在裝有溫度計、回流冷凝管和干燥管的100 mL三頸燒瓶中加入25 mL呋喃和33 mL乙酸酐，然后在0℃～5℃和磁力攪拌條件下，慢慢滴加2.2 g磷酸，反應液顏色逐漸變黑。撤去冰水浴，慢慢升溫至回流反應5 h，常壓下蒸出未反應的呋喃，然后減壓蒸餾得到2-乙酰呋喃，冷卻后得到無色結晶22.1 g，產率58%。熔點：28℃～30℃。

2 結果與討論

2.1 產品紅外譜圖分析

對合成的2-乙酰呋喃在FTIR-650型傅里葉變換紅外光譜儀上用溴化鉀壓片法進行了紅外光譜測試，所得紅外光譜見圖1。對2-乙酰呋喃紅外譜圖進行分析如下：3131.63 cm-1歸屬為呋喃環上C-H鍵的伸縮振動，1676.13 cm-1歸屬為羰基C=O鍵的伸縮振動，1570.41 cm-1歸屬為呋喃環上C=C鍵的伸縮振動，1460.01 cm-1歸屬為甲基上C-H鍵的彎曲振動，1283.98 cm-1歸屬為CH鍵的彎曲振動，1227.07 cm-1歸屬為C-O鍵的伸縮振動，1167.28，1100.01 cm-1歸屬為C-C鍵的伸縮振動，1024.31 cm-1歸屬為C-O鍵的伸縮振動，958.19，883.42，766.82 cm-1歸屬為C-H鍵的彎曲振動。

圖1 2-乙酰呋喃紅外譜圖

2.2 關于2-乙酰呋喃的合成

2-乙酰呋喃是由呋喃和乙?；噭┰诖呋瘎┳饔孟逻M行反應生成的，由于乙?；噭┖痛呋瘎┑牟煌梢杂卸喾N合成方法。乙酸酐、乙酰氯、乙酸等都可以作為乙?；噭?，與呋喃在酸性催化劑作用下反應生成2-乙酰呋喃，通常使用乙酸酐。呋喃是芳香雜環化合物，呋喃環上五個原子共有6個π電子，故其π電子云密度較大，親電取代反應速度較快，容易發生Friedel-Crafts?；磻?。呋喃的取代產物有α位即2、5位和β位(3、4位)兩種，由于氧原子自身帶有孤對電子而使其附近的電子云密度較環上其它地方更大，因此α位的親電取代比β位更容易發生，呋喃和乙?；噭┌l生?；磻饕玫?-乙酰呋喃。

呋喃和乙酸酐在磷酸作用下進行反應時，Friedel-Crafts?；磻容^容易發生，由于呋喃沸點較低，只有31.4℃，在反應過程中，要慢慢升溫，防止呋喃未能充分冷卻而損失。在0℃～5℃和磁力攪拌條件下，呋喃和乙酸酐混合后沒有明顯變化，說明沒有磷酸存在時，沒有發生Friedel-Crafts?；磻?。在低溫下慢慢滴加磷酸時，反應液顏色逐漸變黑。呋喃的化學穩定性較差，遇酸容易生成焦油狀聚合物。這可能是由于磷酸的H+與環上的氧原子結合，破壞了呋喃環的大π鍵，失去了呋喃的芳香性而顯出環狀二烯的特性，所以發生聚合作用[7]。在最后減壓蒸餾時，剩余較多的黑色粘稠液體，冷卻后固化，這說明在磷酸存在下，呋喃發生了聚合反應。根據反應式可知，反應完成后反應液中主要有2-乙酰呋喃、乙酸、、磷酸、呋喃、乙酸酐等成分，這些化合物之間的沸點相差較大，因此反應液后處理采用先常壓下蒸出未反應的呋喃，然后再減壓蒸餾得到2-乙酰呋喃。

3 結論

在磷酸催化下，呋喃和乙酸酐發生Friedel-Crafts?；磻?，經常壓蒸餾和減壓蒸餾，得到2-乙酰呋喃，產率58%，紅外光譜表征確認了產物。

[1]費可方,趙德明,金寧人.2-乙酰呋喃的合成[J].石油化工,2008,37(增刊):328-330.

[2]呂瑞敏,張智德,張志誠.2-甲氧亞胺-2-呋喃乙酸合成研究[J].山東化工,2005,34(6):5-8.

[3]蔣玉仁,廖麗婷,劉佐周.2-甲氧亞胺基-2-呋喃乙酸的合成[J].合成化學,2007,15(6):795-797.

[4]蔣軍榮,劉學峰,陳建軍.(S)-2-甲氧亞胺基-2-呋喃乙酸的合成[J].中國抗生素雜志,2005,30(5):304,311.

[5]楊學本,薛靜.食用香料2-乙?；秽暮铣蒣J].天津化工,1998,12(2):40-41.

[6]閻圣剛,王世華.合成2-乙?；秽?、2-乙?；绶?、2-乙?；?N-甲基吡咯的新方法[J].化學試劑,1993,15(4): 252.

[7]李景寧,楊定喬,張前,等.有機化學(下冊)[M].第5版.北京:高等教育出版社,2011:195.

Synthesis of 2-Acetyl Furan

WANG Li-ye1,LIGong-chun2,WEIHui-ling2
(1.Henan Yuchen Fine Chemical Co.,Ltd.,Xuchang,Henan 461000,China; 2.College of Chemistry and Chemical Engineering,Xuchang University,Xuchang,Henan 461000,China)

The 2-acetyl furan was prepared by Friedel-Crafts acylation with catalyst of phosphoric acid, refluxing for 5 h,using furan and acetic anhydride as raw material.The reaction yield was 58%.The product was characterized and confirmed by infrared spectroscopy.

furan;acetic anhydride;2-acetylfuran;synthesis;acylationI

1006-4184（2015）1-0016-02

2014-07-18

河南省重點科技攻關項目(132102210263)。

王利葉（1975-），女，助理工程師，主要從事藥物及其中間體合成研究。E-mail：threeyou@126.com。