二茂鐵二甲酸的酯化及還原反應(yīng)

羧酸與醇在酸催化下反應(yīng)成酯，稱為酯化反應(yīng)，常以硫酸、氯化氫或苯磺酸作催化劑。反應(yīng)進(jìn)行慢且可逆，為提高產(chǎn)率，常采用以下方法：第一，共沸法形成共沸物將副產(chǎn)物水帶走；第二，在反應(yīng)時(shí)加入過量的醇或酸，通常使價(jià)廉原料過量。在1，1’―二茂鐵二甲酸甲酯的合成中采用了后一種方法，50g1，1’―二茂鐵二甲酸加入700ml左右的甲醇，過量的甲醇不僅可把酸完全轉(zhuǎn)化為酯，同時(shí)作為反應(yīng)溶劑對1，1’―二茂鐵二甲酸有較好的溶解性。在有機(jī)合成中，常常選擇最適合的原料比例，以最經(jīng)濟(jì)的價(jià)格來達(dá)到最好的產(chǎn)率。 

作為羰基化合物，羧酸和酯皆可被氫化鋁鋰還原為相應(yīng)的醇，但羧酸與氫化鋁鋰相遇會生成羧酸鋰鹽，消耗掉一部分氫化鋁鋰，致使價(jià)格較高的還原劑用量較多[1]。另外，氫化鋁鋰遇水極易分解，所用試劑必須絕對干燥無水，而原料1，1’―二茂鐵二甲酸從水相中獲得，且該化合物在一般有機(jī)溶劑中的溶解性較差，也不易結(jié)晶。因此，在實(shí)際使用中1，1’―二茂鐵二甲酸未進(jìn)行重結(jié)晶?；谝陨弦蛩?，在1，1’―二茂鐵二甲醇的合成中選擇先將1，1’―二茂鐵二甲酸酯化為1，1’―二茂鐵二甲酸甲酯，再進(jìn)一步將后者以氫化鋁鋰還原。雖多一步合成，但避免了直接還原酸帶來的氫化鋁鋰不必要的消耗。通過這一合成實(shí)例可以使學(xué)生理解有機(jī)合成中合理路線選擇的重要性。類似的例子，如在酰胺類化合物的制備中，雖然理論上可以將羧酸與胺共熱直接合成，但由于反應(yīng)可逆且反應(yīng)溫度較高，在實(shí)際合成中常常選擇先將羧酸變?yōu)榉磻?yīng)性更高的酰氯，然后再與胺反應(yīng)。雖多一步合成，但產(chǎn)率較高，條件溫和，是更為合理的路線。