CN103992356A - 一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物及其制备方法。向干燥的反应容器中加入A mol二茂铁基查尔酮和B mol乙酰乙酸乙酯，并加入碱性物质作为催化剂，研磨至原料完全反应，其中A:B＝1:1，将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼重结晶，即得二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物。本发明操作简单，反应时间短，反应条件温和，设备要求低，只需要研磨即可进行反应，同时催化剂廉价易得，所得产物产率高达91.3％以上，且纯度高，是一种绿色、简便、快捷的制备二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的方法。

Description

一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物及其制备方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别涉及一种制备二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的方法。

背景技术

查尔酮类化合物是一类存在于甘草、红花等药用植物中的天然有机化合物，由于其分子结构具有较大的柔性，能与不同的受体结合，因此具有广泛的生物活性，如抗肿瘤、抑制和清楚氧自由基、抗菌、抗病毒等生物活性。近年来，二茂铁基查尔酮及其衍生物被作为有机合成的中间体，其优良的性质越来越引起人们的兴趣。

碳碳键缩合和相应的官能团转化是有机合成中最基础的分子构成反应，因此有关这方面的研究也在逐步吸引化学家的眼球。Michael加成是进行碳碳键缩合的重要合成方法之一，而近些年，在无溶剂条件下的Michael加成也有了很大的发展，无溶剂参与的Michael加成反应，具有收率高，选择性强，操作便捷和成本低廉的优点，有利于环境的保护，在无溶剂条件下，各种搞笑的碱性、酸性催化剂，不仅实现了有机合成化学方法的新突破，也拓宽了该类反应的应用范围。

传统条件下的Micheal加成反应大都是在强碱作用下，在有机溶剂中回流反应得到，但是该种方法往往伴随着有很多副反应，如底物的自身缩合、重排、加成产物的进一步缩合或者裂解等，从而产率不理想，给产物的纯化带来了很多麻烦，同时回流反应时间很长，有机溶剂对环境污染严重，不符合绿色化学的概念。

发明内容

本发明的目的在于提供一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物及其制备方法。该方法操作简单，反应条件温和，后处理简单，目标产物产率高。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，包括以下步骤：

向干燥的反应容器中加入A mol二茂铁基查尔酮和B mol乙酰乙酸乙酯，并加入碱性物质作为催化剂，研磨至原料完全反应，其中A:B＝1:1，将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼重结晶，即得二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物。

所述的二茂铁基查尔酮的结构式为：

其中包括苯基、对甲基苯基、邻甲基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、间甲基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、4-氟苯基、2-氟苯基、对氨基苯基、间氨基苯基、邻氨基苯基、对氯苯基、邻氯苯基、2,4-二氯苯基、对硝基苯基、间硝基苯基、3,5-二硝基苯基、对溴苯基、邻溴苯基或间溴苯基。

所述的碱性物质包括氢氧化钠。

所述的碱性物质的加入量为C mol，A:C＝1:(0.01～0.02)。

所述的研磨是研钵中进行的。

所述的研磨是在室温下进行的。

所述的反应过程用TLC进行监测，当二茂铁基查尔酮的原料点消失时表示原料完全反应；所述的TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂。

所述的重结晶所用的溶剂为水。

所述的二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法制得的二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物，其结构式为：

其中包括苯基、对甲基苯基、邻甲基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、间甲基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、4-氟苯基、2-氟苯基、对氨基苯基、间氨基苯基、邻氨基苯基、对氯苯基、邻氯苯基、2,4-二氯苯基、对硝基苯基、间硝基苯基、3,5-二硝基苯基、对溴苯基、邻溴苯基或间溴苯基。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明提供的二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，以二茂铁基查尔酮和乙酰乙酸乙酯为原料，以碱性物质为催化剂，采用固相无溶剂研磨法制备出二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物。研磨法是利用研磨过程中产生的机械力作用于反应物，而使反应进行的一种固相反应方法，它比传统的有机合成方法更方便和易于操作，在研磨条件下许多传统的反应可以在较温和的条件下进行，或者提高收率、或者缩短反应时间，甚至可以引起某些在传统条件下不能进行的反应。因此本发明具有反应时间短、无需溶剂、对环境污染小、操作方法简单、反应条件温和、研磨即可进行反应、设备要求低、原料及催化剂廉价易得、后处理简单、反应完全、产物产率高达91.3％以上，且纯度高的优点，是一种环境友好、经济便捷的制备二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的方法。

本发明提供了多种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物，为二茂铁基查尔酮的衍生物的发展应用提供了有益帮助。

具体实施方式

本发明以二茂铁基查尔酮和乙酰乙酸乙酯为原料，以碱性物质为催化剂，反应生成一系列二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物，其反应方程式为：

其中包括苯基、对甲基苯基、邻甲基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、间甲基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、4-氟苯基、2-氟苯基、对氨基苯基、间氨基苯基、邻氨基苯基、对氯苯基、邻氯苯基、2,4-二氯苯基、对硝基苯基、间硝基苯基、3,5-二硝基苯基、对溴苯基、邻溴苯基或间溴苯基。

下面将结合本发明较佳的实施例对本发明做进一步详细说明。

实施例1

向干燥的研钵中加入0.05mol二茂铁基苯基查尔酮(为苯基)、0.05mol乙酰乙酸乙酯和0.0005mol氢氧化钠，室温下研磨至原料完全反应，此时TLC监测发现二茂铁基苯基查尔酮的原料点消失(TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂)，然后将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼用水重结晶，即得二茂铁基苯基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物(为苯基)，产率为91.3％，熔点为178-185℃。

IR(KBr压片)：3104cm^-1(不饱和C-H)；2922cm^-1,2853cm^-1(饱和C-H)；1712cm^-1(-C＝O-)；1596cm^-1、1573cm^-1、1494cm^-1(苯环的呼吸振动)；1375cm^-1、1456cm^-1(甲基和亚甲基)；718cm^-1、753cm^-1(苯环单取代)。

¹HNMR(CDCl₃,400M,TMS内标,δ:ppm)：1.33(t,3H,-CH₃)；2.05(s,3H,-CH₃)；2.69(d,2H,O＝C－CH₂-)；4.13(s,2H,-OCH₂-)；4.36(s,10H,C₅H₅)；7.08-7.18(m，5H,ArH)。

实施例2

向干燥的研钵中加入0.5mol二茂铁基对甲基苯基查尔酮(为对甲基苯基)、0.5mol乙酰乙酸乙酯和0.006mol氢氧化钠，室温下研磨至原料完全反应，此时TLC监测发现二茂铁基对甲基苯基查尔酮的原料点消失(TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂)，然后将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼用水重结晶，即得二茂铁基对甲基苯基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物(为对甲基苯基)，产率为92.4％，熔点为178-183℃。

IR(KBr压片)：3107cm^-1(不饱和C-H)；2989cm^-1,2856cm^-1(饱和C-H)；1713cm^-1(-C＝O-)；1587cm^-1、1513cm^-1、1451cm^-1(苯环的呼吸振动)；1375cm^-1、1443cm^-1(甲基和亚甲基)；819cm^-1(苯环对位双取代)。

¹HNMR(CDCl₃,400M,TMS内标,δ:ppm)：1.30(t,3H,-CH₃)；2.09(s,3H,-CH₃)；2.35(s,3H,-CH₃)；2.69(d,2H,O＝C-CH₂-)；3.85(s,1H,-CH-)；4.12(s,2H,-OCH₂-)；4.36(s,10H,C₅H₅)；6.98-7.01(m，5H,ArH)。

实施例3

向干燥的研钵中加入0.5mol二茂铁基对甲氧基苯基查尔酮(为对甲氧基苯基)、0.5mol乙酰乙酸乙酯和0.007mol氢氧化钠，室温下研磨至原料完全反应，此时TLC监测发现二茂铁基对甲氧基苯基查尔酮的原料点消失(TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂)，然后将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼用水重结晶，即得二茂铁基对甲氧基苯基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物(为对甲氧基苯基)，产率为91.7％，熔点为199-204℃。

IR(KBr压片)：3149cm^-1(不饱和C-H)；2971cm^-1,2831cm^-1(饱和C-H)；1712cm^-1(-C＝O-)；1583cm^-1、1510cm^-1、1456cm^-1(苯环的呼吸振动)；1375cm^-1、1432cm^-1(甲基和亚甲基)；827cm^-1(苯环对位双取代)。

¹HNMR(CDCl₃,400M,TMS内标,δ:ppm)：1.30(t,3H,-CH₃)；2.12(s,3H,-CH₃)；2.66(d,2H,O＝C-CH₂-)；3.73(s,3H,-OCH₃)；3.87(s,1H,-CH-)；4.11(s,2H,-OCH₂-)；4.38(s,10H,C₅H₅)；6.69-7.02(m，5H,ArH)。

实施例4

向干燥的研钵中加入0.5mol二茂铁基对氯苯基查尔酮(为对氯苯基)、0.5mol乙酰乙酸乙酯和0.009mol氢氧化钠，室温下研磨至原料完全反应，此时TLC监测发现二茂铁基对氯苯基查尔酮的原料点消失(TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂)，然后将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼用水重结晶，即得二茂铁基对氯苯基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物(为对氯苯基)，产率为93.1％，熔点为199-205℃。

IR(KBr压片)：3112cm^-1(不饱和C-H)；2918cm^-1,2857cm^-1(饱和C-H)；1712cm^-1(-C＝O-)；1595cm^-1、1498cm^-1、1453cm^-1(苯环的呼吸振动)；1336cm^-1、1442cm^-1(甲基和亚甲基)；816cm^-1(苯环对位双取代)。

¹HNMR(CDCl₃,400M,TMS内标,δ:ppm)：1.31(t,3H,-CH₃)；2.09(s,3H,-CH₃)；2.69(d,2H,O＝C-CH₂-)；3.85(s,1H,-CH-)；4.14(s,2H,-OCH₂-)；4.34(s,10H,C₅H₅)；7.07-7.19(m，5H,ArH)。

实施例5

向干燥的研钵中加入0.5mol二茂铁基邻羟基苯基查尔酮(为邻羟基苯基)、0.5mol乙酰乙酸乙酯和0.008mol氢氧化钠，室温下研磨至原料完全反应，此时TLC监测发现二茂铁基邻羟基苯基查尔酮的原料点消失(TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂)，然后将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼用水重结晶，即得二茂铁基邻羟基苯基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物(为邻羟基苯基)，产率为92.6％，熔点为188-192℃。

IR(KBr压片)：3320cm^-1(-OH)；3118cm^-1(不饱和C-H)；2982cm^-1,2836cm^-1(饱和C-H)；1710cm^-1(-C＝O-)；1602cm^-1、1578cm^-1、1492cm^-1(苯环的呼吸振动)；1352cm^-1、1454cm^-1(甲基和亚甲基)；765cm^-1(苯环邻位双取代)。

¹HNMR(CDCl₃,400M,TMS内标,δ:ppm)：1.30(t,3H,-CH₃)；2.07(s,3H,-CH₃)；2.66(d,2H,O＝C-CH₂-)；3.87(s,1H,-CH-)；4.12(s,2H,-OCH₂-)；4.36(s,10H,C₅H₅)；5.0(s,1H,-OH)；6.65-6.91(m，5H,ArH)。

实施例6

向干燥的研钵中加入0.5mol二茂铁基间硝基苯基查尔酮(为间硝基苯基)、0.5mol乙酰乙酸乙酯和0.01mol氢氧化钠，室温下研磨至原料完全反应，此时TLC监测发现二茂铁基间硝基苯基查尔酮的原料点消失(TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂)，然后将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼用水重结晶，即得二茂铁基间硝基苯基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物(为间硝基苯基)，产率为91.8％，熔点为198-202℃。

IR(KBr压片)：3109cm^-1(不饱和C-H)；2987cm^-1,2876cm^-1(饱和C-H)；1715cm^-1(-C＝O-)；1596cm^-1、1507cm^-1、1465cm^-1(苯环的呼吸振动)；1375cm^-1、1434cm^-1(甲基和亚甲基)；696cm^-1、807cm^-1(苯环邻位双取代)。

¹HNMR(CDCl₃,400M,TMS内标,δ:ppm)：1.34(t,3H,-CH₃)；2.09(s,3H,-CH₃)；2.71(d,2H,O＝C-CH₂-)；3.84(s,1H,-CH-)；4.12(s,2H,-OCH₂-)；4.36(s,10H,C₅H₅)；6.55-7.01(m，5H,ArH)。

实施例7至实施例23与实施例1的步骤相同，所采用的二茂铁基查尔酮及制得的二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物具体如表1所示。

表1

Claims (9)

1.一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

向干燥的反应容器中加入A mol二茂铁基查尔酮和B mol乙酰乙酸乙酯，并加入碱性物质作为催化剂，研磨至原料完全反应，其中A:B＝1:1，将反应得到的产物水洗、抽滤、将滤饼重结晶，即得二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物。

2.根据权利要求1所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的二茂铁基查尔酮的结构式为：

其中包括苯基、对甲基苯基、邻甲基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、间甲基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、4-氟苯基、2-氟苯基、对氨基苯基、间氨基苯基、邻氨基苯基、对氯苯基、邻氯苯基、2,4-二氯苯基、对硝基苯基、间硝基苯基、3,5-二硝基苯基、对溴苯基、邻溴苯基或间溴苯基。

3.根据权利要求1或2所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的碱性物质包括氢氧化钠。

4.根据权利要求3所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的碱性物质的加入量为C mol，A:C＝1:(0.01～0.02)。

5.根据权利要求1或2所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的研磨是研钵中进行的。

6.根据权利要求5所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的研磨是在室温下进行的。

7.根据权利要求1或2所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的反应过程用TLC进行监测，当二茂铁基查尔酮的原料点消失时表示原料完全反应；所述的TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯和石油醚的混合溶剂。

8.根据权利要求1或2所述的一种二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法，其特征在于：所述的重结晶所用的溶剂为水。

9.根据权利要求1-8中任意一项所述的二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物的制备方法制得的二茂铁基查尔酮与乙酰乙酸乙酯的Michael加成产物，其特征在于，其结构式为：

其中包括苯基、对甲基苯基、邻甲基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、间甲基苯基、邻甲氧基苯基、对甲氧基苯基、间甲氧基苯基、4-氟苯基、2-氟苯基、对氨基苯基、间氨基苯基、邻氨基苯基、对氯苯基、邻氯苯基、2,4-二氯苯基、对硝基苯基、间硝基苯基、3,5-二硝基苯基、对溴苯基、邻溴苯基或间溴苯基。