2-甲基-9-芴酮(3)化合物的制備,有機(jī)化學(xué)論文

2-甲基-9-芴酮(3)化合物的制備,有機(jī)化學(xué)論文9-芴酮是重要的精細(xì)化學(xué)品原料，用于制備功能高分子、醫(yī)藥、農(nóng)藥、染料等。其代表性化合物2-甲基-9-芴酮〔3〕在有機(jī)功能材料[1-2]及醫(yī)藥[3-5]領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用前景。當(dāng)下，3的合成方式方法主要有甲基芴的氧化法[6]、聯(lián)苯羧酸及其衍生物的Friedel-Crafts環(huán)化[7]、鈀或銅催化鹵代二苯甲酮環(huán)合[8-9]及二苯甲酮鈀催化脫氫[10-11]等。方式方法一原料不易得，而后三種方式方法均需貴金屬催化，成本較高。本文以對(duì)甲苯胺和苯甲酰氯為起始原料，在縛酸劑NEt3存在下經(jīng)酰胺化反響制得N-對(duì)甲苯基苯甲酰胺〔1〕;1和苯甲酰氯在路易斯酸催化下經(jīng)傅克酰基化反響，再在70%硫酸中脫酰胺保衛(wèi)制得2-氨基-5-甲基二苯甲酮〔2〕;2經(jīng)Pschorr環(huán)合反響合成了3〔Scheme1〕,其構(gòu)造經(jīng)1HNMR和HR-ESI-MS確證。該合成方式方法具有原料易得、操作簡單、成本低等優(yōu)點(diǎn)，為其他芴酮及其衍生物的合成提供參考。1實(shí)驗(yàn)部分1.1儀器與試劑海能MP100型全自動(dòng)熔點(diǎn)儀〔溫度未校正〕;WFH-203B型三用紫外分析儀；Bruker-400MHz型核磁共振儀〔CDCl3為溶劑，TMS為內(nèi)標(biāo)〕;WatersLCTPremierXE型質(zhì)譜儀。對(duì)甲苯胺，苯甲酰氯，亞硝酸鈉和銅粉，分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；其余所用試劑均為分析純。1.2合成〔1〕1的合成在反響瓶中依次參加對(duì)甲苯胺53.58g〔500mmol〕,三乙胺75.89g〔750mmol〕和二氯甲烷400mL,攪拌使其溶解；冰浴冷卻至0℃,緩慢滴加苯甲酰氯77.32g〔550mmol〕,滴畢，于5℃反響3h.旋蒸除去二氯甲烷，參加石油醚350mL,過濾，濾餅分別用石油醚〔250mL〕和乙酸乙酯〔210mL〕洗滌，加水200mL,攪拌0.5h,過濾，濾餅枯燥得白色粉末199.22g,收率94%,m.p.154℃~156℃〔154℃~157℃[12]〕;1HNMR：7.87〔d,J=7.3Hz,2H〕,7.76〔s,1H〕,7.57~7.47〔m,5H〕,7.18〔d,J=8.1Hz,2H〕,2.35〔s,3H〕.〔2〕2的合成在反響瓶中參加184.44g〔400mmol〕,無水氯化鋅70.88g〔520mmol〕和苯甲酰氯84.01g〔600mmol〕,攪拌下緩慢升溫至160℃，反響1h.冷卻至100℃，用水〔4200mL〕洗滌，參加70%硫酸200mL,攪拌于下140℃反響2h.冷卻至室溫，倒入大量水中，用氨水調(diào)至pH8~10,用乙酸乙酯〔2300mL〕萃取，合并萃取液，用無水硫酸鈉枯燥，旋蒸除溶，剩余物用95%乙醇重結(jié)晶得黃色固體269.41g,收率82%,m.p.66℃~67℃〔65℃~66℃[13]〕;1HNMR：7.64〔d,J=6.8Hz,2H〕,7.54〔t,J=6.8Hz,1H〕,7.47〔t,J=6.8Hz,2H〕,7.23〔s,1H〕,7.13〔d,J=8.0Hz,1H〕,6.68〔d,J=8.0Hz,1H〕,5.91〔s,2H〕,2.18〔s,3H〕.〔3〕3的合成在反響瓶中依次參加水120mL,乙酸120mL,硫酸37.80g和240.00g〔190mmol〕,攪拌使其溶解；冷卻至0℃，緩慢滴加亞硝酸鈉13.25g〔190mmol〕水〔25mL〕溶液，滴畢；保溫反響1h.參加銅粉4.00g,于70℃反響2h〔有氣體放出〕.冷卻至室溫，用二氯甲烷〔2200mL〕萃取，合并萃取液，用無水硫酸鈉枯燥，旋蒸除溶后用90%乙醇重結(jié)晶得黃色晶體330.04g,收率83%,m.p.90℃~91℃〔91℃~92℃[14]〕;1HNMR〔DMSO-d6〕：7.74〔d,J=7.6Hz,1H〕,7.68〔d,J=7.7Hz,1H〕,7.59〔t,J=7.6Hz,2H〕,7.42〔d,J=7.4Hz,2H〕,7.34〔t,J=7.4Hz,1H〕,2.35〔s,3H〕;HR-ESI-MSm/z:CalcdforC14H10O{[M+H]+}195.0810,found195.0793.2結(jié)果與討論2.1合成〔1〕1的合成1的合成相比照較容易，反響完后直接除去溶解性較好的二氯甲烷，參加溶解性較差的石油醚，過濾后用石油醚和乙酸乙酯的混合溶劑洗去未反響完的苯甲酰氯，再用水洗去三乙胺鹽酸鹽，枯燥即得1,收率較高?！?〕2的合成在2的合成中，首先在路易斯催化下發(fā)生傅克?；错?，繼而經(jīng)酰胺脫保衛(wèi)得黏稠物，后處理較難，有兩種方式方法可供選擇。方式方法一：在乙醇、二氯甲烷和乙酸乙酯等溶劑中滴加濃鹽酸，使2構(gòu)成鹽酸鹽從有機(jī)溶劑中析出，再將鹽酸鹽在水中調(diào)至堿性析出2;方式方法二：用乙醇等溶劑結(jié)晶。方式方法一只要在乙酸乙酯中才能析出鹽酸鹽，但由于在滴加濃鹽酸的經(jīng)過中乙酸乙酯水解，濃鹽酸稍多構(gòu)成的鹽酸鹽固體顆粒會(huì)轉(zhuǎn)化成油狀于乙酸乙酯中，導(dǎo)致收率較低。方式方法二操作簡單，收率較高。本文選用方式方法二進(jìn)行后處理?！?〕3的合成2的環(huán)合經(jīng)過實(shí)際上是分子內(nèi)的Gomberg-Bachmann反響，即Pschorr反響，其機(jī)理是芳胺經(jīng)重氮化后重氮鹽分解為自由基，然后與芳環(huán)偶聯(lián)環(huán)合，主要副產(chǎn)物是重氮鹽轉(zhuǎn)化為酚。為了提高3收率，本文對(duì)3的合成條件進(jìn)行了優(yōu)化。增加溶劑中乙酸含量，直至用純乙酸作溶劑，考察乙酸用量對(duì)3收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表1.由表1可見，增加乙酸用量對(duì)3的收率提高不明顯，較佳的乙酸用量為50%.考察不同銅催化劑對(duì)3收率的影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2.由表2可見，以氯化銅、氯化亞銅、硫酸銅和銅粉為催化劑，3收率基本不變。選擇銅粉為催化劑較佳?？疾旆错憸囟葘?duì)3收率的影響，結(jié)果見表3.由表3可見，反響溫度分別為70℃和80℃時(shí)，3收率較高〔83%和80%〕,高于或低于該溫度區(qū)間收率均明顯下降。因而較佳的反響溫度為70℃。【1】綜上所述，合成3的最佳反響條件為：以50%乙酸水溶液為溶劑，銅粉為催化劑，反響溫度為70℃。以下為以下為參考文獻(xiàn)[1]BergmannED,BerthierG,FischerE.Fulvenesandthermochromicethylenes.ⅩⅧ。Synthesis,ultravioletspe