當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

化學合成茶香酮鄰羥基苯甲酰腙衍生物論文

學問君 人氣:7.68K

含有 CONHN = CH 基團的酰腙類化合物因其特殊的生物活性,在有機化學中佔有重要的地位.一方面酰腙基團有很強的配位能力[1],能和幾乎所有金屬離子構成配合物,因而使其在物理、物理化學、分析化學、環境化學等多方面具有極大應用研究價值[2 -3]. 另一方面酰腙類化合物在抑制細菌、雜草的生成發育有着顯著的效果,如 20 世紀70 年代杜邦公司研究發現氟吡草腙能較好地抑制雜草生長,嘧菌腙有較好殺菌效果,現都已商品化生產[4]. 同時,酰腙類化合物中的芳香酰腙基本不溶於水,且其代謝生成的最終產物的毒性很低或者沒有毒性[5],且由於 - CONHN = CH - 基團的存在,使其與受體的親和性大增[6],能夠透過減緩病人體內的很多不良性生理化學反應的發生,從而對寄生蟲、水腫、腫瘤、高血糖、免疫性疾病、真菌感染等疾病有良好的治療效果[7 -11],廣泛應用於醫藥工業. 本文以鄰羥基苯甲酸爲起始原料,與乙醇反應生成鄰羥基苯甲酸乙酯,然後與水合肼發生取代反應生成鄰羥基苯甲酰肼,最後與茶香縮合脫水合成目標產物茶香酮 - 鄰羥基苯甲酰腙衍生物.

化學合成茶香酮鄰羥基苯甲酰腙衍生物論文

1 實驗材料與方法

1. 1 儀器與試劑

Nicolet 公司 360 型傅立葉紅外光譜儀,北京科委永興儀器有限公司 MH -500 調溫型電熱套,上海亞榮生化儀器廠 RE52CS -1 旋轉蒸發器,上海一恆科學儀器有限公司 DZF -系列真空乾燥箱.茶香酮爲成都貝斯特試劑有限公司化學純( 97%) ,鄰羥基苯甲酸爲阿拉丁試劑公司化學純( 97%) ,水合肼爲阿拉丁試劑公司分析純( 80%) ,對甲苯磺酸爲西亞試劑公司分析純( 99%) ,其餘試劑均爲市售分析純.

1. 2 合成路線

茶香酮 - 鄰羥基苯甲酰腙衍生物的合成路線如圖 2 所示.

1. 3 合成方法

1. 3. 1 鄰羥基苯甲酸乙酯( 2) 的製備在 100 mL 圓底燒瓶中加入鄰羥基苯甲酸10. 00 g ( 72. 41 mmol) ,加入 20 mL 環己烷,加入1 mL濃硫酸,30 mL 無水乙醇,搖勻後加入沸石,加上分水器,並在分水器上安裝回流裝置,加熱迴流反應,用 V( 苯) ∶ V( 乙酸乙酯) =3∶ 1做展開劑跑板跟蹤反應進程,4 h 反應完全. 用飽和碳酸鈉溶液中和至中性,減壓蒸發溶劑,粗產物重結晶,過濾,真空乾燥得白色固體( 2) 9. 00 g,產率 74. 8 %,熔點 70 ~ 74 ℃. IR( KBr) νmax/ cm–1: 3 525,3 475,3 256,3 013,2 602,1 666,1 596,1 453,1 280,1 207,1 029,870,755.1. 3. 2 鄰羥基苯甲酰肼( 3) 的製備在250 mL 圓底燒瓶中加入鄰羥基苯甲酸乙酯9. 00 g( 54. 16 mmol) ,加入無水乙醇 23 mL,攪拌.然後加入80 %的水合肼13. 3 mL( 216. 35 mmol) ,加熱迴流6 h,再加入水合肼 6. 7 mL( 108. 17 mmol) ,然後繼續迴流反應. 用 V( 苯) ∶ V( 乙酸乙酯) =3∶ 1做展開劑跑板跟蹤反應進程,5 h 後反應完全. 減壓蒸發大部分溶劑,析出大量沉澱,過濾,濾餅用無水乙醇重結晶,真空乾燥得淡黃色固體( 3) 6. 30 g,產率76. 5%,熔點149 ~152 ℃. IR( KBr) νmax/ cm–1:3 334,3 137,2 941,2 611,2 119,1 818,1 588,1 483,1 447,1 375,1 098,1 036,964,855,742,678.

1. 3. 3 茶香酮 - 鄰羥基苯甲酰腙( 4) 的.製備在 250 mL 圓底燒瓶中加入茶香酮 1. 29 g( 8. 47 mmol) ,鄰羥基苯甲酰肼3. 00 g( 19. 7 mmol) ,對甲苯磺酸 45 mg( 0. 863 mmol) 和 30 mL 無水乙醇,攪拌使固體完全溶解,加熱迴流反應,用 V( 苯)∶ V( 乙酸乙酯) = 3∶ 1做展開劑跑板跟蹤反應進程,13 h 反應完畢,反應液冷卻至室溫,減壓濃縮將大部分無水乙醇蒸出,冰浴冷卻,析出沉澱,過濾,濾餅用少量蒸餾水洗滌,真空乾燥,得褐色固體( 4)2. 10 g,產率 50. 2% ,熔點 180 ~ 184 ℃ . IR ( KBr)νmax/ cm–1: 3 520,3 478,3 259,2 961,2 866,2 608,1 920,1 664,1 601,1 483,1 378,1 213,1 122,1 029,993,753.

2 結果和討論

2. 1 鄰羥基苯甲酸乙酯的製備

合成苯甲酸乙酯的方法主要有[12 -13]: ( 1) 酯交換法. 採用苯甲酸甲酯,在路易斯酸存在下,於180 ℃ 進行酯交換. ( 2) 苯甲酰氯法. 用苯甲酰氯與無水乙醇進行羧酸衍生物的醇解反應,但此方法要對尾氣進行吸收,迴流後還要進行蒸餾的操作,操作複雜且產率不高. ( 3) 苯甲酸與乙醇在酸催化下進行酯化反應. 本文采用苯甲酸與乙醇在濃硫酸催化合成苯甲酸乙酯,此方法產率較高,操作較爲簡便,且反應物來源廣,較爲易得.實驗中鄰羥基苯甲酸與乙醇反應生成物含有水,因此反應需加裝分水器,並加入 20 mL 環己烷作帶水劑,同時加入少量濃硫酸作爲催化劑以提高反應速率. 反應完成後,在進行初步的淨化處理後,再對產物進行蒸發抽濾,重結晶處理,使產物純淨.

2. 2 鄰羥基苯甲酰肼的製備

合成酰肼常規方法有 2 種: 第 1 種以酯與水合肼發生取代得目標產物酰肼. 第 2 種將羧酸製成酰氯後再與水合肼發生縮合反應得到酰肼. 由於第 2種方法需 2 步反應才能得到產物,產率偏低,同時中間產物酰氯極易與水反應,再與水合肼發生時體系要求無水化處理,操作繁雜,產物後處理繁瑣,因此我們採用第 1 種方法,該方法的優點是操作處理簡單,產物純淨度較高,且產率較高.實驗中水合肼必需過量,水合肼與脂的物料比4∶ 1,在無水乙醇中加熱迴流反應 7 個小時後,再繼續加入先前一半體積的水合肼繼續迴流 5 個小時才能反應完全. 由於反應後的混合液有過量的水合肼,需真空蒸發,以除去未反應完的水合肼.

2. 3 茶香酮 - 鄰羥基苯甲酰腙的製備茶香酮與鄰羥基苯甲酰肼透過縮合脫水生成茶香酮 - 鄰羥基苯甲酰腙,茶香酮與酰肼最佳物料配比爲 1∶ 2. 1,不加催化劑,反應速度很慢,且反應不完全,加入少量對甲基苯磺酸作催化劑,反應速度加快,產率增加.在紅外光譜中,3 520,3 478 cm–1爲羥基 O - H伸縮振動吸收峯; 3 259 cm–1爲酰腙中 N - H 伸縮振動吸收峯; 2 961,2 866 cm- 1爲酰腙中甲基伸縮振動吸收峯; 1 664 cm- 1爲酰腙中的 C = N 伸縮振動吸收峯; 1 601,1 483 cm- 1爲苯環骨架振動吸收峯.

3 結論

以鄰羥基苯甲酸爲起始原料,與無水乙醇縮合脫水生成酯,然後與水合肼反應生成酰肼,最後與茶香酮脫水縮合反應合成目標產物茶香酮 - 鄰羥基苯甲酰腙衍生物,總產率 28. 7%. 研究了各步合成反應的條件,探索了產物的提純方法. 該合成路線原料易得、反應條件溫和、操作簡便、產率較高.

參考文獻:

[1]汪飛,曹瑾,袁莉萍,等. 新型腙類衍生物的合成及其生物活性[J]. 農藥學學報,2006,8( 2) : 176 -179.

[2]閆華,楊健國,林彩萍,等. 2’-( 3 -苯氧基苯亞甲基)-2 - 羥基苯甲酰腙的合成、晶體結構及理論計算[J].化學研究與應用,2007,19( 1) : 84 -88.

[3]許鐳,鄭長征,王燕燕. 苯乙酮 -2 -羥基苯甲酰腙的合成與表徵[J]. 紡織高校基礎科學學報,2014,27( 2) :236 -239.

[4]張健,鄭長征,張利勤,等. 酰腙類化合物及其稀土金屬配合物的研究進展[J]. 化工技術與開發,2011,40( 1) : 23 -27.

[5]樑蓓,劉向榮,張鵬輝. 鄰羧基苯甲醛水楊酰腙的合成及性質研究[J]. 有機化學,2010,30( 10) : 1580 -1583.

[6]王道林,徐嬌,譚珊,等. 新型薁類 -1 -酰腙化合物的合成及抗菌活性研究[J]. 有機化學,2008,28( 11) :2016 -2019.