CN104119401A - 一种制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff 碱的方法 - Google Patents

Abstract

一种制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，步骤为：1)向干燥的反应器中加入A mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、B mmol取代肼以及C mmol对甲基苯磺酸，其中A∶B∶C＝1∶(1～1.2)∶(0.5～0.7)，研磨10～15min至原料完全反应，反应完成之后于恒温烘干脱水，得到固体；2)将步骤1)所得固体进行提纯，即得1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱。本发明为固相反应，反应时间短，反应条件温和，无须溶剂，设备要求低，且操作简单，产率高达86％以上，是一种绿色，经济，高效的合成二茂铁基查尔酮Schiff碱的方法。

Description

一种制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff 碱的方法

技术领域

本发明属于化学合成领域，特别涉及一种制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法。 

背景技术

二茂铁的特殊结构使其在医药领域占有举足轻重的位置，如用于抑菌，抗癌等，同时二茂铁具有很好的供电子能力，他不仅可以修饰分子结构而且可以改变化合物的磁性，颜色，极化率，这使其在光电领域的应用也非常广泛。 

查尔酮类化合物是重要的有机合成中间体，其衍生物具有广泛的生物和药理活性，具有抗肿瘤、抗蓝氏贾第鞭毛虫、抗利什曼原虫、抗艾滋病毒、抗血小板凝结以及酪胺酸激酶的抑制剂等。目前，被广泛应用于农药领域、光电领域、生物领域以及医药领域。 

常用的制备Schiff碱方法是液相法，即在酸催化下，由氨基衍生物与羰基化合物缩合得到。该方法对条件要求严格，反应时间较长，一般为5～6h，后处理也较复杂。研磨法是利用研钵和研杵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。 

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种操作简单、反应时间短、后处理简单的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff 碱的方法。 

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：包括以下步骤： 

1)向干燥的反应器中加入A mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、B mmol取代肼以及C mmol对甲基苯磺酸，其中A:B:C＝1:(1～1.2):(0.5～0.7)，研磨10～15min至原料完全反应，反应完成之后于恒温烘干脱水，得到固体； 

2)将步骤1)所得固体进行提纯，即得1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱。 

所述的取代肼的化学式为NH₂NHCS-R，其中R基包括-NH₂、-SCH₃、-SCH₂Ph、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₃。 

所述的步骤1)中在研磨过程中用TLC监测，当取代肼的原料点消失时表示原料完全反应；所述TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂。 

所述的步骤1)中的研磨是在研钵中进行的。 

所述的步骤1)中的研磨是在室温下进行的。 

所述的步骤1)的恒温烘干脱水是在烘箱中于70～80℃烘干1～1.5h。 

所述的步骤2)中的提纯，是将步骤1)所得固体进行洗涤、抽滤、干燥得粗品，然后将粗品进行重结晶并真空干燥。 

所述的步骤2)中，洗涤所用的溶剂为无水乙醇或95％乙醇。 

所述的步骤2)中，对抽滤所得的滤饼进行干燥后，再进行重结晶，重结晶所用溶剂为无水乙醇。 

所述制备的1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的结构式为： 

其中R基包括-NH₂、-SCH₃、-SCH₂Ph、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₃。 

与现有技术相比，本发明的有益效果在于： 

本发明提供的1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的制备方法，以1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮和取代肼为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，采用固相研磨法制备出一系列1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱。本发明通过固相反应制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱，反应过程简单，操作简单，只需将原料研磨均匀即可反应，反应时间短，反应时间由常规的5～6h缩短至10～15min，极大地提高了反应速率，而且反应条件温和，室温下即可进行反应，设备要求低，对甲基苯磺酸作为催化剂具有可回收利用等优点，且该方法的后处理简单，无须溶剂，1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的产率高达86％以上，克服了常规加热法中反应时间长，溶剂用量大，后处理难等缺点，是一种绿色、经济、方便、高效、低毒性的制备二茂铁基查尔酮Schiff碱的方法。该方法操作简单，反应时间短，反应条件温和，设备要求低，且后处理简单，无须溶剂，绿色、经济、高效、产率高。该方法操作简便，反应时间明显有所缩短，反应物可充分反应，无需溶剂，条件温和，后处理较简单。 

本发明提供的1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱均为全新的化合物，未见文献报道过，可用于抗菌、消炎等。 

具体实施方式

本发明以1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮和取代肼为原料，对甲基苯磺酸为催化剂，反应生成1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱，其反应方程式如式(1)所示。 

其中R基包括-NH₂、-SCH₃、-SCH₂Ph、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₃等。 

本发明制备方法的具体步骤包括： 

1)向干燥的研钵中加入A mmol 1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、B mmol取代肼以及C mmol对甲基苯磺酸，其中A:B:C＝1:(1～1.2):(0.5～0.7)，室温下研磨10～15min至原料完全反应，通过TLC监测反应的进度，当取代肼的原料点消失时表示原料完全反应；TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂，反应完成之后于在烘箱中于70～80℃恒温烘干脱水1～1.5h，得到固体。 

2)用无水乙醇或95％乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，然后利用价格便宜、毒性小的无水乙醇作为溶剂，对粗品进行重结晶，真空干燥即得1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱。 

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 

1)于干燥的研钵中，加入1mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、1mmol硫代氨基脲以及0.6mmol对甲基苯磺酸，快速研磨15min。混合物由暗红色固体 变为橙色粘稠状，之后随反应进行逐渐转变为橙黄色固体，在反应进行当中通过TLC监测反应的进度，反应完成之后于80℃烘箱内恒温烘干脱水1h。 

2)用95％乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，用无水乙醇重结晶，真空干燥得暗黄色固体1-苯基-5-二茂铁基戊二烯酮缩氨基硫脲0.36g，产率88.7％。m.p.131～135℃。 

IR(KBr压片，v/cm^-1)：3090，1507，1110(Fc环)；3026(Ar-H)；1680(C＝N)1610，1620(C＝C)；688，675，670(Ar-H)。 

¹HNMR(CDCl₃，400MHz，TMS内标，δ：ppm)：7.10-7.35(m，5H，ArH)，4.35(s，5H，C₅H₅)，4.50(s，2H，C₅H₄)，4.57(s，2H，C₅H₄)，7.50(s，H，NH)，6.55(s，2H，NH₂)，5.80(d，H，＝CH)，6.10(d，H，＝CH)。 

元素分析：C₂₂H₂₁FeN₃S实测值(计算值)：C 63.71(63.62)；H 5.02(5.10)；N 10.06(10.12)。 

实施例2 

1)于干燥的研钵中，加入1mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、1.3mmol肼基二硫代甲酸甲酯以及0.6mmol对甲基苯磺酸，快速研磨15min。混合物由暗红色固体变为橙色粘稠状，之后随反应进行逐渐转变为橙黄色固体，在反应进行当中通过TLC监测反应的进度，反应完成之后于80℃烘箱内恒温烘干脱水1h。 

2)用95％乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，用无水乙醇重结晶，真空干燥得橙黄色固体1-苯基-5-二茂铁基戊二烯酮缩-(S)-甲基二硫代碳酰腙0.30g，产率87.3％。m.p.126～128℃。 

IR(KBr压片，v/cm^-1)：3087，1510，1120(Fc环)；3030(Ar-H)；1670(C＝N)1609，1625(C＝C)；680，669(Ar-H)。 

¹HNMR(CDCl₃，400MHz，TMS内标，δ：ppm)：7.10-7.35(m，5H，ArH)，4.30(s，5H，C₅H₅)，4.50(s，2H，C₅H₄)，4.58(s，2H，C₅H₄)，7.85(s，H，NH)，3.10(s，3H，CH₃)，5.70(d，H，＝CH)，6.00(d，H，＝CH)。 

元素分析：C₂₃H₂₂FeN₂S₂实测值(计算值)：C 61.76(61.88)；H 5.06(4.97)；N 6.35(6.28)。 

实施例3 

1)于干燥的研钵中，加入1mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、1mmol肼基二硫代甲酸苄酯以及0.6mmol对甲基苯磺酸，快速研磨15min。混合物由暗红色固体变为橙色粘稠状，之后随反应进行逐渐转变为橙黄色固体，在反应进行当中通过TLC监测反应的进度，反应完成之后于80℃烘箱内恒温烘干脱水1h。 

2)用95％乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，用无水乙醇重结晶，真空干燥得暗黄色固体1-苯基-5-二茂铁基戊二烯酮缩-(S)-苄基二硫代碳酰腙0.32g，产率86.7％。m.p.142～145℃。 

IR(KBr压片，v/cm^-1)：3070，1506，1125(Fc环)；3050(Ar-H)；1659(C＝N)1610，1628(C＝C)；700，726(Ar-H)。 

¹HNMR(CDCl₃，400MHz，TMS内标，δ：ppm)：7.20-7.39(m，10H，ArH)，4.30(s，5H，C₅H₅)，4.50(s，2H，C₅H₄)，4.60(s，2H，C₅H₄)，7.78(s，H，NH)，4.15(s，2H，CH₂)，5.80(d，H，＝CH)，6.18(d，H，＝CH)。 

元素分析：C₂₉H₂₆FeN₂S₂实测值(计算值)：C 66.75(66.66)；H 5.11(5.02)；N 5.23(5.36)。 

实施例4 

1)于干燥的研钵中，加入1mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、1.2mmol 取代肼以及0.5mmol对甲基苯磺酸，其中取代肼的化学式为NH₂NHCS-CH₂CH₃，快速研磨13min。混合物由暗红色固体变为橙色粘稠状，之后随反应进行逐渐转变为橙黄色固体，在反应进行当中通过TLC监测反应的进度，反应完成之后于70℃烘箱内恒温烘干脱水1.5h。 

2)用无水乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，用无水乙醇重结晶，真空干燥得得黄色固体1-苯基-5-二茂铁基戊二烯酮缩-(S)-乙基硫代碳酰腙，产率80.9％。m.p.108～110℃。 

IR(KBr压片，v/cm^-1)：3085，1520，1132(Fc环)；3027(Ar-H)；1685(C＝N)1610，1621(C＝C)；689，670，669(Ar-H)。 

¹HNMR(CDCl₃，400MHz，TMS内标，δ：ppm)：7.18-7.32(m，5H，ArH)，4.35(s，5H，C₅H₅)，4.40(s，2H，C₅H₄)，4.54(s，2H，C₅H₄)，7.50(s，H，NH)，2.32(m，2H，CH₂)，0.98(m，3H，CH₃)，5.85(d，H，＝CH)，6.12(d，H，＝CH)。 

元素分析：C₂₄H₂₄FeN₂S实测值(计算值)：C 77.42(77.41)；H 6.45(6.46)；N 7.53(7.52)。 

实施例5 

1)于干燥的研钵中，加入1mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、1.1mmol取代肼以及0.7mmol对甲基苯磺酸，其中取代肼的化学式为NH₂NHCS-CH₂CH₂CH₃，快速研磨12min。混合物由暗红色固体变为橙色粘稠状，之后随反应进行逐渐转变为橙黄色固体，在反应进行当中通过TLC监测反应的进度，反应完成之后于75℃烘箱内恒温烘干脱水1.2h。 

2)用无水乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，用无水乙醇重结晶，真空 干燥得暗黄色固体1-苯基-5-二茂铁基戊二烯酮缩-(S)-丙基硫代碳酰腙，产率82.2％。m.p.118～120℃。 

IR(KBr压片，v/cm^-1)：3082，1528，1136(Fc环)；3025(Ar-H)；1678(C＝N)1620，1623(C＝C)；692，675，675(Ar-H)。 

¹HNMR(CDCl₃，400MHz，TMS内标，δ：ppm)：7.22-7.37(m，5H，ArH)，4.36(s，5H，C₅H₅)，4.48(s，2H，C₅H₄)，4.55(s，2H，C₅H₄)，7.52(s，H，NH)，2.30-2.36(m，4H，CH₂)，1.05(m，3H，CH₃)，5.80(d，H，＝CH)，6.10(d，H，＝CH)。 

元素分析：C₂₅H₂₆FeN₂S实测值(计算值)：C 77.72(77.72)；H 6.73(6.74)；N 7,26(7.25)。 

实施例6 

1)于干燥的研钵中，加入1mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、1.3mmol取代肼以及0.55mmol对甲基苯磺酸，其中取代肼的化学式为NH₂NHCS-CH₂CH₂CH₂CH₃，快速研磨10min。混合物由暗红色固体变为橙色粘稠状，之后随反应进行逐渐转变为橙黄色固体，在反应进行当中通过TLC监测反应的进度，反应完成之后于78℃烘箱内恒温烘干脱水1.3h。 

2)用无水乙醇洗涤固体，抽滤，干燥，得粗品，用无水乙醇重结晶，真空干燥得得暗黄色固体1-苯基-5-二茂铁基戊二烯酮缩-(S)-丁基硫代碳酰腙，产率84.6％。m.p.122～123℃。 

IR(KBr压片，v/cm^-1)：3070，1525，1145(Fc环)；3027(Ar-H)；1680(C＝N)1618，1627(C＝C)；690，673，672(Ar-H)。 

¹HNMR(CDCl₃，400MHz，TMS内标，δ：ppm)：7.23-7.37(m，5H，ArH)， 4.38(s，5H，C₅H₅)，4.50(s，2H，C₅H₄)，4.55(s，2H，C₅H₄)，7.52(s，H，NH)，2.26-2.35(m，6H，CH₂)，1.05(m，3H，CH₃)，5.84(d，H，＝CH)，6.08(d，H，＝CH)。 

元素分析：C₂₂H₂₁FeN₃S实测值(计算值)：C 63.71(63.62)；H 5.02(5.10)；N 10.06(10.12)。 

Claims (10)

1.一种制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：包括以下步骤：

1)向干燥的反应器中加入A mmol的1-苯基-5-二茂铁基-戊二烯酮、B mmol取代肼以及C mmol对甲基苯磺酸，其中A:B:C＝1:(1～1.2):(0.5～0.7)，研磨10～15min至原料完全反应，反应完成之后于恒温烘干脱水，得到固体；

2)将步骤1)所得固体进行提纯，即得1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱。

2.根据权利要求1所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的取代肼的化学式为NH₂NHCS-R，其中R基包括-NH₂、-SCH₃、-SCH₂Ph、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₃。

3.根据权利要求2所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤1)中在研磨过程中用TLC监测，当取代肼的原料点消失时表示原料完全反应；所述TLC的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂。

4.根据权利要求3所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤1)中的研磨是在研钵中进行的。

5.根据权利要求4所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤1)中的研磨是在室温下进行的。

6.根据权利要求1所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤1)的恒温烘干脱水是在烘箱中于70～80℃烘干1～1.5h。

7.根据权利要求1所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤2)中的提纯，是将步骤1)所得固体进行洗涤、抽滤、干燥得粗品，然后将粗品进行重结晶并真空干燥。

8.根据权利要求7所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤2)中，洗涤所用的溶剂为无水乙醇或95％乙醇。

9.根据权利要求1-8任意一项所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述的步骤2)中，对抽滤所得的滤饼进行干燥后，再进行重结晶，重结晶所用溶剂为无水乙醇。

10.根据权利要求1所述的制备1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的方法，其特征在于：所述制备的1-苯基-5-二茂铁基-1,3-戊二烯-5-酮缩取代肼Schiff碱的结构式为：

其中R基包括-NH₂、-SCH₃、-SCH₂Ph、-CH₂CH₃、-CH₂CH₂CH₃或-CH₂CH₂CH₂CH₃。