一种制备1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的方法与流程

本发明属于化学合成技术领域，特别涉及一种制备1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的方法。

背景技术：

查尔酮属于黄铜类化合物，是天然产物中常见的一类化合物，并且具有相应的药物活性。人工合成查尔酮大多通过无机碱、无机酸金属有机化合物、微波、超声波催化等方法合成。含二茂铁基查尔酮一般通过claisen-schmidt缩合反应合成，其分子结构具有很好的共轭性、电子流动性好，可作为非线性有机光学材料，并且还具有很好的生物活性，是一类重要的有机药物中间体，可用于抗菌、抗炎、抗溃疡、抗过敏等。

二茂铁基查尔酮含有α，β不饱和双键，可进行双键上的加成反应，由于二茂铁和查尔酮都有很好的生物活性和医药活性，因此通过michael加成形成的大分子结构的产物也具有很好的生物活性。二茂铁基查尔酮通常由乙酰基二茂铁和芳醛通过羟醛缩合反应制得。

现有的制备二茂铁基查尔酮的方法大多是溶剂法和固相研磨法。研磨法是通过外力摩擦生热使反应体系的总自由能增加而使体系活化，加速反应进程，但研磨法中作催化剂使用的强碱用量大且不能回收使用，成本较高。一般常见的溶剂法利用强碱作催化剂，存在制备反应时间长，收率不高，溶剂使用量大等缺点。

技术实现要素：

本发明的目的是提供制备化合物1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的方法，该方法操作简便，反应条件温和，反应时间短，催化剂回收利用率高。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的方法，其包括以下步骤：

第一步，向反应容器中加入amol氯化胆碱和bmol尿素，于80℃搅拌至透明溶液得低共熔溶剂；

第二步，将反应体系冷却至室温后，加入cmol二茂铁基查尔酮和dmol2,4-戊二酮，缓慢升温，回流反应，tlc监测至反应结束(20-40min)；

第三步，反应液冷至室温，加入少量水，立即有固体析出，抽滤，滤饼用少量的水洗，真空干燥即得1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮，滤液回收得到低共熔溶剂，低共熔溶剂可以回收利用5次。

所述氯化胆碱的结构式为：

所述尿素的结构式为：

所述步骤中，氯化胆碱:尿素:二茂铁基查尔酮:2,4-戊二酮的摩尔比为1:2:0.01:(0.01～0.013)。

所述氯化胆碱和尿素于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂既做溶剂，又做催化剂。

所述的二茂铁基查尔酮中的芳基为苯基、卤代苯基、甲基苯基、硝基苯基、羟基苯基、氨基苯基、五(六)元杂环基；

所述卤代苯基为邻氟苯基、对氟苯基、邻氯苯基、对氯苯基、2,4-二氯苯基、邻溴苯基、间溴苯基或对溴苯基；

所述的甲基苯基为邻甲基苯基、间甲基苯基或对甲基苯基；

所述的硝基苯基为间硝基苯基、3,5-二硝基苯基或对硝基苯基；

所述的羟基苯基为邻羟基苯基或对羟基苯基；

所述的氨基苯基为邻氨基苯基、间氨基苯基或对氨基苯基；

所述的五元杂环基为呋喃基或噻吩基，六元杂环基为吡啶基。

本发明反应机理：通过氯化胆碱和尿素于于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂，用于催化二茂铁基查尔酮和乙酰乙酸乙酯发生michael加成制备1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮。

所述1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的结构式为；

相对于现有技术，本发明具有以下优点：

第一：本发明的方法产率高、后处理简单；

第二：催化剂可回收利用、降低成本；

第三：该反应采用的原料成本低，容易得到，同类型的可替代物质多；

第四：克服了研磨法中碱性催化剂用量大、不可回收的缺点；

附图说明

图1为1-二茂铁基-3-对甲基苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮¹hnmr谱图；

图2为1-二茂铁基-3-对甲基苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮¹³cnmr谱图；

图3为1-二茂铁基-3-对甲氧基苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮¹hnmr谱图；

图4为1-二茂铁基-3-对甲氧基苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮¹³cnmr谱图；

图5为1-二茂铁基-3-对氯苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮¹hnmr谱图；

图6为1-二茂铁基-3-对氯苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮¹³cnmr谱图。

具体实施方式

本发明一种制备1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的方法，首先由氯化胆碱和尿素得低共熔溶剂，然后再在反应器中加入二茂铁基查尔酮和2,4-戊二酮发生反应制备1-二茂铁基-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮，其反应式如下：

其中芳基取代基为苯基、对氯苯基、对溴苯基、对氟苯基、对甲基苯基、对乙基苯基、间乙基苯基、正丙基苯基、异丙基苯基、对甲氧基苯基、间硝基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、间甲氧基苯基、2-氟苯基、对氨基苯基、间氨基苯基、邻氨基苯基、邻氯苯基、2,4-二氯苯基、对硝基苯基、3,5-二硝基苯基、邻溴苯基、间溴苯基、呋喃基、噻吩基、吡啶基等。

下面结合本发明的具体实例对本发明作进一步详细说明，但本发明的实施方法不限于此。

实施例11-二茂铁基-3-苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备：

第一步，向反应容器中加入1mol氯化胆碱和2mol尿素，于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂；

第二步，将反应体系冷却至室温后，加入0.01mol1-二茂铁基-3-芳基-丙烯酮和0.012mol2,4-戊二酮，缓慢升温，回流反应，tlc监测至反应结束(25min)；

第三步，反应液冷至室温，析出固体，抽滤，滤饼用少量的水洗，得到1-二茂铁基-3-苯基-3-二乙酰基次甲基-丙酮。产率为83.4％，m.p.:106～108℃；滤液回收得到低共熔溶剂。将该低共熔溶剂重复使用第1次产率为83.2％，重复使用第2次产率为83％，重复使用第3次产率为82.8％，重复使用第4次产率为82.5％，重复使用第5次产率为82％。

产物的结构表征数据为：

ir(kbr)ν:2987,2869,1712,1683(c＝o),1598,1459(ar-h),1414(-ch2),1381(-ch3)；

¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:7.68-7.69(d,2h,ph-h),7.45-7.46(d,2h,ph-h),7.29(d,1h,ph-h),4.95(s,2h,fe-h),4.63(s,2h,fe-h),4.25(s,5h,fe-h),3.26-3.53(m,2h,-ch),2.61-2.62(d,2h,-och2),2.02(s,6h,-coch3)；

¹³cnmr(100mhz,dmso-d6)δ:206.97,193.01,140.66,129.96,120.77,114.41,80.85,72.60,70.08,43.62,23.06,20.24.

实施例21-二茂铁基-3-(对氟苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备：

第一步，向反应容器中加入1mol氯化胆碱和2mol尿素，于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂；

第二步，将反应体系冷却至室温后，加入0.01mol1-二茂铁基-3-(对氟苯基)-丙烯酮和0.012mol2,4-戊二酮，缓慢升温，回流反应，tlc监测至反应结束(25min)；

第三步，反应液冷至室温，析出固体，抽滤，滤饼用少量的水洗，得到1-二茂铁基-3-(对氟苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮。产率为91％，m.p.:151～153℃；滤液回收得到低共熔溶剂。将该低共熔溶剂重复使用第1次产率为89.9％，重复使用第2次产率为89.5％，重复使用第3次产率为89.1％，重复使用第4次产率为88.8％，重复使用第5次产率为88.5％。

产物的结构表征数据为：

ir(kbr)ν:2990,2865,1712,1669(c＝o),1595,1450(ar-h),1418(-ch2),1375(-ch3)；

¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:7.78-7.83(d，2h，ph-h),7.42-7.45(d,2h,ph-h),4.96(s,2h,fe-h),4.65(s,2h,fe-h),4.26(s,5h，fe-h),3.30-3.65(m,2h,-ch),2.60-2.63(d,2h,-och2),2.08(s,6h,-coch3)；

¹³cnmr(100mhz,dmso-d6):207.01,193.46,141.16,130.21,120.97,115.11,80.63,70.98,70.39,47.34,31.21,28.82.

实施例31-二茂铁基-3-(对氯苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备：

第一步，向反应容器中加入1mol氯化胆碱和2mol尿素，于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂；

第二步，将反应体系冷却至室温后，加入0.01mol1-二茂铁基-3-(对氯苯基)-丙烯酮和0.012mol2,4-戊二酮，缓慢升温，回流反应，tlc监测至反应结束(30min)；

第三步，反应液冷至室温，析出固体，抽滤，滤饼用少量的水洗，得到1-二茂铁基-3-(对氯苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮。产率为93.2％，m.p.:147～149℃；滤液回收得到低共熔溶剂。将该低共熔溶剂重复使用第1次产率为93％，重复使用第2次产率为92.8％，重复使用第3次产率为92.5％，重复使用第4次产率为92.3％，重复使用第5次产率为92％。

产物的结构表征数据为：

ir(kbr)ν:2998,2872,1721,1650(c＝o),1589,1455(ar-h),1415(-ch2),1375(-ch3)；

¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:7.71-7.73(d,2h,ph-h),7.45-7.46(d,2h,ph-h),4.95(s,2h,fe-h),4.63(s,2h,fe-h),4.25(s,5h,fe-h),3.26-3.61(m,2h,-ch),2.61-2.62(d,2h,-och2),2.02(s,6h,-coch3)；

¹³cnmr(100mhz,dmso-d6):206.97,193.01,140.66,129.96,120.77,114.41,80.85,70.08,69.69,48.14,30.95,27.84.

实施例41-二茂铁基-3-(对甲基苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备：

第一步，向反应容器中加入1mol氯化胆碱和2mol尿素，于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂；

第二步，将反应体系冷却至室温后，加入0.01mol1-二茂铁基-3-(对甲基苯基)-丙烯酮和0.012mol2,4-戊二酮，缓慢升温，回流反应，tlc监测至反应结束(40min)；

第三步，反应液冷至室温，析出固体，抽滤，滤饼用少量的水洗，得到1-二茂铁基-3-(对甲基苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮。产率为89％，m.p.:165～167℃；滤液回收得到低共熔溶剂。将该低共熔溶剂重复使用第1次产率为88.9％，重复使用第2次产率为88.5％，重复使用第3次产率为88.2％，重复使用第4次产率为88％，重复使用第5次产率为87.8％。

产物的结构表征数据为：

ir(kbr)ν:2989,2887,1717,1649(c＝o),1589,1452(ar-h),1415(-ch2),1372(-ch3)；

¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:7.76-7.78(d,2h,ph-h),7.50-7.51(d,2h,ph-h),5.00(s,2h,fe-h),4.68(s,2h,fe-h),4.30(s,5h,fe-h),3.28-3.47(m,2h,-ch),2.66-2.67(d,2h,-och2),2.07(t,6h,-coch3),2.034(s,3h,-ch3),；

¹³cnmr(100mhz,dmso-d6):209.39,192.58,140.42,131.93,129.19,127.79,80.02,72.18,69.60,43.00,29.55,21.29.

实施例51-二茂铁基-3-(对甲氧基苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备：

第一步，向反应容器中加入1mol氯化胆碱和2mol尿素，于80℃搅拌至全溶得低共熔溶剂；

第二步，将反应体系冷却至室温后，加入0.01mol1-二茂铁基-3-(对甲氧基苯基)-丙烯酮和0.012mol2,4-戊二酮，缓慢升温，回流反应，tlc监测至反应结束(30min)；

第三步，反应液冷至室温，析出固体，抽滤，滤饼用少量的水洗，得到1-二茂铁基-3-(对甲氧基苯基)-3-二乙酰基次甲基-丙酮。产率为86.2％，m.p.:136～138℃；滤液回收得到低共熔溶剂。将该低共熔溶剂重复使用第1次产率为86.1％，重复使用第2次产率为85.8％，重复使用第3次产率为85.6％，重复使用第4次产率为85.1％，重复使用第5次产率为85％。

产物的结构表征数据为：

ir(kbr)ν:2989,2880,1721,1658(c＝o),1596,1455(ar-h),1415(-ch2),1372(-ch3),；

¹hnmr(400mhz,dmso-d6)δ:7.77-7.81(d,2h,ph-h),7.62-7.64(d,2h,ph-h),4.93(s,2h,fe-h),4.59(s,2h,fe-h),4.23(s,5h,fe-h),3.88(q,3h,-och3),3.48-3.62(m,2h,-ch),2.79-2.80(d,2h,-och2),2.19(s,6h,-coch3)；

¹³cnmr(100mhz,dmso-d6):206.97,193.01,140.66,129.96,120.78,114.41,80.04,72.60,69.69,62.30,55.43,43.78,30.94,23.99.