2,3-環氧丙酸的制備研究

艾亞菲，張 民

（江蘇工程職業技術學院紡織服裝學院，江蘇 南通 226007）

2,3-環氧丙酸作為一種重要的農作物光呼吸抑制劑，除了能降低植物的光呼吸強度，提高葉綠體內光系統的活性和原初光能的轉化效率外，還能提高植物葉綠體中的電子傳遞速率，顯著提高鎂離子（Mg2+）和葉綠體膜蛋白磷酸化對兩個光系統之間的光能分配的調節能力。研究結果表明，2,3-環氧丙酸鉀在大豆、水稻、棉花、茶葉、水果等農作物栽培上具有很好的應用價值[1-3]。

2,3-環氧丙酸的制備主要有以下幾種方法：1）以丙烯醛為起始原料，在氫氧化鉀的存在下，通過雙氧水（過氧化氫）的氧化，將丙烯醛環氧化成環氧丙醛，之后繼續氧化環氧丙醛為環氧丙酸。但丙烯醛對環境有嚴重危害[4]；2）濃鹽酸與甘油反應制得1-氯-2,3-二丙醇，然后在紫外線的輔助下，用硝酸進行氧化，制得2-羥基-3-氯丙酸，最后與氫氧化鉀的乙醇溶液反應，制得環氧丙酸鉀。該工藝比較繁雜，經歷了3次有機反應，產物分離困難，收率較低[5]；3）以環氧氯丙烷為起始原料，同樣經歷3步有機反應：水解、氧化、環合[6]。張世平以丙烯酸為起始原料，丙烯酸與次氯酸反應得到氯化乳酸，再經環合得到目標產物。由于使用了次氯酸，必須要使用氯氣，對于工業生產來說非常不利。反應流程如下：

為此，開發一種環氧丙酸的清潔、簡單的制備方法具有很好的現實意義。本文以丙烯酸為原料，在鎢酸的催化作用下，與過氧化氫發生環氧化反應，一步反應便得到目標產物。……