590-92-1 / 3-溴丙酸的應用

背景及概述^[1][2]

3-溴丙酸又名β-溴代丙酸。 白色片狀結(jié)晶。溶于水、醇、醚、氯仿、苯。在堿性溶液中水解生成羥基丙酸，有腐蝕性。用于有機合成。由丙烯腈與溴化氫反應得溴丙腈進而水解而得。

結(jié)構(gòu)

應用^[1-4]

3-溴丙酸是一種用途廣泛的化工中間體。以其為起始原料可成合成酯、酰鹵、酰胺等衍生物；活性基團溴可發(fā)生系列反應，主要用于農(nóng)藥、醫(yī)藥等領(lǐng)域。如農(nóng)藥的吡氟禾草靈、 呋霜靈等。其應用舉例如下：

1. 制備硫代甜菜堿及其產(chǎn)品，屬于有機化學技術(shù)領(lǐng)域。

硫代甜菜堿(β-二甲基锍基丙酸，dimethylsulfoniopropionate，DMSP) 也稱為二甲基-β-丙噻亭(dimethyl-β-propiothetin，DMPT)是海藻體內(nèi)天 然存在的一種活性物質(zhì)，它可為海藻提供甲基并調(diào)整藻類的滲透壓。近年來的研 究發(fā)現(xiàn)，DMSP對多種海、淡水魚類、蝦類等的攝食行為和生長具有顯著的促進 作用，同時還能提高他們的運動功能和抗應激能力(Nakajima，1991)。因此DMSP 作為一種水產(chǎn)動物誘食促生長劑受到廣泛的重視。

具體步驟為：在同一反應器中，一起加入丙酮、二硫甲醚和3-溴丙酸，加熱回流一段時間即可，反應結(jié)束后抽濾得硫代甜菜堿的溴化物，而母液還可以重復用三次，接著通過離子交換樹脂柱得到產(chǎn)品硫代甜菜堿。上述方法操作簡單，得的產(chǎn)品無氣味、純度高(99%氣相，色譜條件：2mx3。2m玻璃填充柱，填料25%PEG-20M/ChromosorbWAWDMCS80-100目，柱溫80℃，汽化室150℃，檢測室150℃)，誘食和促生長效果好，利于其在生產(chǎn)中廣泛應用。

2.制備一種具有親水抗污性能的聚合物膜，

包括：步驟1：在反應容器中加入大分子引發(fā)劑端鹵聚二甲基硅氧烷、絡(luò)合劑、單體、催化劑鹵化亞銅和溶劑，在磁力攪拌下升溫至20～120℃后反應1～72小時，純化，得到兩親聚合物；步驟2：將聚合物膜材料、溶劑、致孔劑和步驟1得到的兩親聚合物共混配制鑄膜液，然后將鑄膜液制膜，得到親水性的聚合物膜；步驟3：將步驟2得到的親水性的聚合物膜放入3-溴丙酸的乙醇溶液中在0～70℃溫度下，振蕩反應，從而實現(xiàn)聚合物膜表面兩性離子化，得到具有親水抗污性能的聚合物膜。

3.制備一種表面接枝改性的芳香聚酰胺復合納濾膜，

由芳香聚酰胺復合納濾膜表面的氨基或羧基與聚甲基丙烯酸羧基甜菜堿加成構(gòu)成；配制甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、過硫酸鉀和焦亞硫酸鈉的混合水溶液；將芳香聚酰胺復合納濾膜表面浸沒在上述混合水溶液中反應，反應制得接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的芳香聚酰胺復合納濾膜。

將接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的芳香聚酰胺復合納濾膜表面浸沒在3-溴丙酸溶液中，3-溴丙酸將聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯季胺化反應，形成兩性離子聚合物聚甲基丙烯酸羧基甜菜堿；得到高抗生物污染性能與高抗粘附性能易清洗的表面接枝改性復合反滲透膜。本發(fā)明反應條件溫和，制備過程簡單，易于實施，成本低。

4. 制備7-取代鴨嘴花酮堿，

7-取代脫氧鴨嘴花酮堿，其對乙酰膽堿酯酶(AChE)、β-分泌酶(BACE-1)和β-淀粉樣蛋白(Aβ)均具有較強的抑制作用，有望成為多靶標抗AD的候選藥物。具體步驟為：以脫氧鴨嘴花酮堿起始原料，通過硝化反應和還原反應制得7-氨基脫氧鴨嘴花酮堿，7-氨基脫氧鴨嘴花酮堿與3-溴丙酸進行酰胺化反應制得7-(3’-溴丙酰胺)脫氧鴨嘴花酮堿；哌嗪與溴芐或2-甲基溴芐反應制得芐基或2-甲基芐基哌嗪化合物；7-(3’-溴丙酰胺)脫氧鴨嘴花酮堿與芐基或2-甲基芐基哌嗪化合物進行反應，即得。本發(fā)明的7-取代脫氧鴨嘴花酮堿對乙酰膽堿酯酶、β-分泌酶和β-淀粉樣蛋白均具有較強的抑制作用，有望成為多靶標抗AD的候選藥物。

制備^[5-6]

方法1：將氫溴酸直接和丙烯酸反應，就可得到3-溴丙酸，其反應條件簡單易行，時間短，產(chǎn)率高。具體步驟為：在250mL的三頸瓶中，加入40%的氫酸

45. 0g ( 0. 23mol )，加熱，回流下滴加11. 0g( 0. 15mo l)的丙烯酸，加完后繼續(xù)回流反應1h。停止加熱，待溫度稍稍下降后，常壓蒸餾，當餾出液溫度達到120℃時停止蒸餾。用四氯化碳( 30mL× 3)萃取產(chǎn)物，合并有機相，常壓蒸餾至無四氯化碳流出，蒸餾瓶中剩余物即為3-溴丙酸，冷卻后為白色固體。產(chǎn)量21. 0g，產(chǎn)率91% 。mp61～64℃。進一步提純可用四氯化碳或乙醇重結(jié)晶，也可以減壓蒸餾，收集109～ 110℃/2. 66k Pa 的餾分，mp62～ 63℃(文獻值62. 5℃)。IR ( KBr )，cm- 1: 3450，2940，1700，1430，1390，1330，1240，1040，950，920，645。

方法2：采用丙烯酸與溴化氫加成地方法，溴化氫根據(jù)形態(tài)不同可選用氣體或水溶液。當采用氣態(tài)溴化氫時，生產(chǎn)工藝具有最好的環(huán)境相容性和經(jīng)濟性。丙烯酸與溴化氫的比例為1∶0.5～1∶3.5(克分子比，下同)，較佳比例為1∶1～ 1∶2.5；溫度范圍為30～120℃，其中最佳溫度50～65℃。

具體步驟如下：在1000ml反應釜中裝置攪拌器、溫度計、氣體導入管、放空口(尾氣吸收)，投入丙烯酸364克(99.00％，5克分子)，升溫至50℃，開始通入溴化氫氣體，在通氣過程中溫度控制在50～65℃，通氣量約530克(6.5克分子)，反應完畢后，通入空氣趕走過量的溴化氫；取樣分析，3-溴丙酸含量96.70％，得量751.6克，得率95.00％。

主要參考資料

[1] CN200510134903.X硫代甜菜堿的合成方法及其產(chǎn)品

[2] CN201610903117.X一種具有親水抗污性能的聚合物膜的制備方法

[3] CN201610019097.X一種表面接枝改性芳香聚酰胺復合納濾膜及制備方法

[4] CN201811231670.97-取代脫氧鴨嘴花酮堿及其制備方法和應用

[5] CN01108052.33-溴丙酸的制備方法3-溴丙酸的簡便合成