杂环化合物合成课题论文正文部分.docVIP

前言 2-乙酰基-3-芳基-2-丙烯酸乙酯属于α, β-不饱和羧酸酯的一种，此类α, β-不饱和羧酸酯及其衍生物统称为查尔酮。查尔酮被广泛应用于食品、医药、农药和香料等领域，查尔酮具有抗肿瘤、抗氧化及清除氧自由基、抗胃溃疡、抗菌、抑制磷酸二醋酶、抗脱发、促进毛发再生及抗病毒等多种药理活性。近年来，查尔酮得到了广泛的研究和应用，作为一种用途广泛的化工原料，研究它们的合成方法有着实际的意义。 本论文采用采用苯做溶剂，正己酸和乙二胺作催化剂，对溴苯甲醛及对甲基苯甲醛分别和乙酰乙酸乙酯发生亲核加成反应，然后环合脱水生成产物2-乙酰基-3-对溴苯基-2-丙烯酸乙酯和2-乙酰基-3-对甲基苯基-2-丙烯酸乙酯，表征产物结构，得到其相关的物理参数。 查尔酮一般都采用从价廉易得的原料出发来合成的，如苯甲醛、乙酰乙酸乙酯等为起始原料，其合成方法主要有以下几类：经苯乙酮与芳醛进行C1aisen-Schmidt缩合反应合成；采用酰基化、Fries重排和醇醛缩合反应合成。下面分别介绍这两种合成方法的原理。查尔酮合成方法： 1经苯乙酮与芳醛进行C1aisen-Schmidt缩合反应的方法查尔酮合成方法多采用在碱/酸催化下苯乙酮与芳醛进行羟醛缩合反应，合成路线为： 查尔酮的经典合成方法是使用强碱如氢氧化钠、醇钠，或者强酸来催化苯乙酮及其衍生物与芳香醛进行缩合反应而得到，但副反应多，产率较低[1]，产率在10% ~70%，因此人们对其合成条件的改进作了大量的探索工作，并提出了不少新型的催化试剂，其合成的手段也越来越多样化。 1.1.1溶液合成 2007年董秋静等报道[2]以苯甲醛和苯乙酮衍生物为原料，在氢氧化钠乙醇水溶液中，室温下制备了一系列的查尔酮衍生物。方法简单，操作容易，后处理方便，收率在60% ~90%之间，特别适合于羟基查尔酮的合成。 1.2微波合成 自从Gedye等[3]于1986年将微波辐射用于有机合成反应以来，微波技术在有机合成中已得到了广泛的应用[45]。2007年朱凤霞[6]等报道了用NaOH作催化剂、无水乙醇作溶剂，在微波辐射条件下使乙酰基二茂铁与芳醛发生缩合反应以制备9个二茂铁基查尔酮衍生物。反应时间只需0.5~4 min，产率61% ~84%之间，操作简便。合成路线为： 2006年徐洲等[7]报道了用2-羟基苯乙酮与取代苯甲醛在20%NaOH水溶液中，在四丁基溴化铵(TB-AB)存在下，微波辐射3~7min，合成了13种羟基查尔酮及其衍生物，收率良好，在57% ~85%之间。反应中四丁基溴化铵是必不可少的，起胶束的作用。在使用微波加热的时候，采用间歇加热方式，因为连续加热容易使水冲出反应体系，反应路线为： 2007年刘兴利等[8]报道了以硝基苯乙酮和取代苯甲醛为原料，在微波辐射无溶剂条件下，以理想的产率得到9个查尔酮。操作简单、反应速度快、产率高，是一种合成查尔酮的好方法。合成路线为： 微波干法与一般溶剂反应方法比较具有的优势是：(1)不受溶剂活性因素的影响，可有效减少副反应；(2)不受溶剂沸点、挥发性等因素影响，反应可在较宽的温度范围内进行；(3)反应速度增大1 337~4 114倍，大大地缩短了反应时间；(4)目标物的产率得到较大的提高。微波干法反应的产率在90% ~98%之间，而一般溶剂反应的产率在57% ~82%之间。因此微波干反应法是合成查尔酮的一种对环境友好、简便、高效、实用的好方法。 11.3相转移催化剂合成 在碱催化下苯乙酮与芳醛进行C1aisen-Schmidt缩合反应，通常用诸如氢氧化钠、氢氧化钡、氟化钾固载于氧化铝等的碱性催化剂进行催化。但如果仅仅用碱性催化剂催化，常有副产物，产率也不高，多在50% ~70%。2006年蒋新宇等[9]报道了以聚乙二醇(PEG)为相转移催化剂进行了苯甲醛与苯乙酮的克莱森–施密特缩合反应，在较优化的合成条件下，查耳酮产率可达80%。 14绿色合成 传统的克莱森–施密特缩合反应以10% ~60%的氢氧化物或乙醇钠等强碱溶液作底物，于50℃下在有机溶剂中反应12~15 h，但使用强碱的副反应较多，产率较低，分离提纯困难，且大多数有机溶剂通常都比较贵，易燃、易爆、有毒、对环境有污染。虽然有机碲对反应有较好的催化效果，但制备困难、价格昂贵。因此迫切需要一种清洁、经济、无毒且无废物生成的生产工艺。2006年段宏昌等[10]报道了以苯甲醛衍生物和苯乙酮为原料，弱碱碳酸钾为催化剂，用十六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作相转移催化剂，以水作溶剂于回流条件下反应6 h，产率高达90%。工艺具有反应条件温和、化学选择性强、不用惰性气体保护、产物易分离、合成方法简单等优点。合成路线为： 2006年吴浩等[11]报道了以离子液体1.3 -二丁基-2-甲基四氟硼酸咪唑盐(BF 4)为反应溶剂，以水滑