4_乙酰氨基环己醇的顺反立体异构化工艺.pdf

第16 卷第2 期 高 校 化 学 工 程 学 报 No.2 Vol.16 2002 年 4 月 Journal of Chemical Engineering of Chinese Universities Apr. 2002 文章编号：1003-9015(2002)02-0189-05 4-乙酰氨基环己醇的顺反立体异构化工艺 1 2 杨能渭 , 徐正林 (1. 浙江大学化学工程与生物工程学系, 浙江 杭州 310027; 2. 江苏省建筑科学研究院, 江苏 南京 210008) 摘 要：以Raney-Ni 为催化剂，对4- 乙酰氨基环己醇加氢和脱氢反应进行了研究，它能促进4- 乙酰氨基环己醇立 体异构化反应。对反应溶剂、添加剂、H2 保护和 H2 压力等影响因素进行了考察。结果表明：在添加剂AN- 1 和常 压氢保护气氛存在下，以水为溶剂，在回流温度下反应 6h ，Raney-Ni 对顺式反式异构化反应具有较好的效果。反 应主要受热力学控制。当以顺反比66:34 的4- 乙酰氨基环己醇为原料时，平衡产物中，反式异构体可占总醇分率的 66%~68%。Raney-Ni 在使用过程中，具有良好的催化活性和稳定性。平衡产物经浓缩结晶，可获得以固体原料计 38 ％以上的较纯(93%)反式异构体。 关键词：4- 乙酰氨基环己醇; 顺反异构化; Raney-Ni 中图分类号：O641.6; TQ233.1 文献标识码：A 1 前 言 反式 4- 乙酰氨基环己醇(trans-N-(4-hydroxycyclohexyl)acetamide) 作为一种重要的医药中间体，可 用于新型祛痰药盐酸氨溴索(ambroxl hydrochloride)[1~4]等多种药物的合成。工业上，反式4- 乙酰氨基环 己醇是由4 - 乙酰氨基苯酚经催化加氢，然后再由所得的顺式与反式4- 乙酰氨基环己醇构成的混合物(顺 反异构体比例约为40:60)经重结晶分离而得。反式4- 乙酰氨基环己醇单程收率约为40% ，而其余60% 4- 乙酰氨基环己醇则全部留在了结晶母液中。对于这部分物质的回收利用，国内外目前鲜有文献报导。 本研究以上述结晶母液的浓缩物 4- 乙酰氨基环己醇固体( 顺反异构体比例约为 66:34)为原料，采用 Raney-Ni 催化剂，在一定条件下经过脱氢加氢反应，可以获得顺式与反式异构体比例约为32:68 的混 合物，该混合物再经重结晶分离，可获得以原料计 38% 以上收率的反式 4- 乙酰氨基环己醇(含量大于 93%)。 本工艺简便易行，无三废污染，能够满足工业生产要求，具有良好的社会效益和经济效益。 2 原 理 有关4- 乙酰氨基环己醇顺反异构化反应的机理，目前尚未见文献报导。从理论上讲，该过程必须 经过脱氢、加氢协调进行的步骤。参照 Mitsui[5]提出的4-叔丁基环己酮氢化机理，我们推测4- 乙酰氨 基环己醇顺反异构体之间的转化是按图1 所示的机理进行的。 4- 乙酰氨基环己醇顺反异构体首先在催化剂表面脱氢成酮式吸附，然后经由酮，彼此之间达成平 衡。在上述机理历程中，中间体4- 乙酰氨基环己酮的加氢可采取两种情况，即图1 中的Ⅰ和Ⅱ。通常 情况下，酮的化学吸附应以椅式构象，优势地沿平伏方向发生。所以在加氢步骤Ⅰ和Ⅱ中，以Ⅰ所代 表的步骤较容易发生，而Ⅱ所代表的步骤则较不容易发生。因此，上述平衡的结果通常以顺式异构体 为主要产物。但在上述的平衡中，若能增强催化剂表面与反应底物之间的吸附，同时减缓加氢速度， 则可使得上述平衡中步骤Ⅱ的发生几率大大增加。从而可使得顺式与反式异构体之间达成直接的平衡 成为可能，并最终形成更多热力学稳定的异构体，使得反式异构体成为主要产物。 收稿日期：2000-09- 15; 修订日期：2001-05-28 。 作者简介：杨能渭(1943-) ，男，浙江浦江人，浙江大学副教授。 190 高 校 化 学 工 程 学 报