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化學(xué)合成茶香酮鄰羥基苯甲酰腙衍生物論文
含有 CONHN = CH 基團(tuán)的酰腙類化合物因其特殊的生物活性，在有機(jī)化學(xué)中占有重要的地位．一方面酰腙基團(tuán)有很強(qiáng)的配位能力［1］，能和幾乎所有金屬離子構(gòu)成配合物，因而使其在物理、物理化學(xué)、分析化學(xué)、環(huán)境化學(xué)等多方面具有極大應(yīng)用研究價值［2 －3］． 另一方面酰腙類化合物在抑制細(xì)菌、雜草的生成發(fā)育有著顯著的效果，如 20 世紀(jì)70 年代杜邦公司研究發(fā)現(xiàn)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(xiàn)都已商品化生產(chǎn)［4］． 同時，酰腙類化合物中的芳香酰腙基本不溶于水，且其代謝生成的最終產(chǎn)物的毒性很低或者沒有毒性［5］，且由于 － CONHN = CH － 基團(tuán)的存在，使其與受體的親和性大增［6］，能夠通過減緩病人體內(nèi)的很多不良性生理化學(xué)反應(yīng)的發(fā)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(yīng)用于醫(yī)藥工業(yè)． 本文以鄰羥基苯甲酸為起始原料，與乙醇反應(yīng)生成鄰羥基苯甲酸乙酯，然后與水合肼發(fā)生取代反應(yīng)生成鄰羥基苯甲酰肼，最后與茶香縮合脫水合成目標(biāo)產(chǎn)物茶香酮 － 鄰羥基苯甲酰腙衍生物．
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(diào)溫型電熱套，上海亞榮生化儀器廠 ＲE52CS -1 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器，上海一恒科學(xué)儀器有限公司 DZF -系列真空干燥箱．茶香酮為成都貝斯特試劑有限公司化學(xué)純( 97%) ，鄰羥基苯甲酸為阿拉丁試劑公司化學(xué)純( 97%) ，水合肼為阿拉丁試劑公司分析純( 80%) ，對甲苯磺酸為西亞試劑公司分析純( 99%) ，其余試劑均為市售分析純．
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) 的制備在 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(huán)己烷，加入1 mL濃硫酸，30 mL 無水乙醇，搖勻后加入沸石，加上分水器，并在分水器上安裝回流裝置，加熱回流反應(yīng)，用 V( 苯) ∶ V( 乙酸乙酯) =3∶ 1做展開劑跑板跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，4 h 反應(yīng)完全． 用飽和碳酸鈉溶液中和至中性，減壓蒸發(fā)溶劑，粗產(chǎn)物重結(jié)晶，過濾，真空干燥得白色固體( 2) 9. 00 g，產(chǎn)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) 的制備在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．然后加入80 %的水合肼13. 3 mL( 216. 35 mmol) ，加熱回流6 h，再加入水合肼 6. 7 mL( 108. 17 mmol) ，然后繼續(xù)回流反應(yīng)． 用 V( 苯) ∶ V( 乙酸乙酯) =3∶ 1做展開劑跑板跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，5 h 后反應(yīng)完全． 減壓蒸發(fā)大部分溶劑，析出大量沉淀，過濾，濾餅用無水乙醇重結(jié)晶，真空干燥得淡黃色固體( 3) 6. 30 g，產(chǎn)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) 的制備在 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，加熱回流反應(yīng)，用 V( 苯)∶ V( 乙酸乙酯) = 3∶ 1做展開劑跑板跟蹤反應(yīng)進(jìn)程，13 h 反應(yīng)完畢，反應(yīng)液冷卻至室溫，減壓濃縮將大部分無水乙醇蒸出，冰浴冷卻，析出沉淀，過濾，濾餅用少量蒸餾水洗滌，真空干燥，得褐色固體( 4)2. 10 g，產(chǎn)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(jié)果和討論
2. 1 鄰羥基苯甲酸乙酯的制備
合成苯甲酸乙酯的方法主要有［12 －13］: ( 1) 酯交換法． 采用苯甲酸甲酯，在路易斯酸存在下，于180 ℃ 進(jìn)行酯交換． ( 2) 苯甲酰氯法． 用苯甲酰氯與無水乙醇進(jìn)行羧酸衍生物的醇解反應(yīng)，但此方法要對尾氣進(jìn)行吸收，回流后還要進(jìn)行蒸餾的操作，操作復(fù)雜且產(chǎn)率不高． ( 3) 苯甲酸與乙醇在酸催化下進(jìn)行酯化反應(yīng)． 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(chǎn)率較高，操作較為簡便，且反應(yīng)物來源廣，較為易得．實驗中鄰羥基苯甲酸與乙醇反應(yīng)生成物含有水，因此反應(yīng)需加裝分水器，并加入 20 mL 環(huán)己烷作帶水劑，同時加入少量濃硫酸作為催化劑以提高反應(yīng)速率． 反應(yīng)完成后，在進(jìn)行初步的凈化處理后，再對產(chǎn)物進(jìn)行蒸發(fā)抽濾，重結(jié)晶處理，使產(chǎn)物純凈．
2. 2 鄰羥基苯甲酰肼的制備
合成酰肼常規(guī)方法有 2 種: 第 1 種以酯與水合肼發(fā)生取代得目標(biāo)產(chǎn)物酰肼． 第 2 種將羧酸制成酰氯后再與水合肼發(fā)生縮合反應(yīng)得到酰肼． 由于第 2種方法需 2 步反應(yīng)才能得到產(chǎn)物，產(chǎn)率偏低，同時中間產(chǎn)物酰氯極易與水反應(yīng)，再與水合肼發(fā)生時體系要求無水化處理，操作繁雜，產(chǎn)物后處理繁瑣，因此我們采用第 1 種方法，該方法的優(yōu)點是操作處理簡單，產(chǎn)物純凈度較高，且產(chǎn)率較高．實驗中水合肼必需過量，水合肼與脂的物料比4∶ 1，在無水乙醇中加熱回流反應(yīng) 7 個小時后，再繼續(xù)加入先前一半體積的水合肼繼續(xù)回流 5 個小時才能反應(yīng)完全． 由于反應(yīng)后的混合液有過量的水合肼，需真空蒸發(fā)，以除去未反應(yīng)完的水合肼．
2. 3 茶香酮 － 鄰羥基苯甲酰腙的制備茶香酮與鄰羥基苯甲酰肼通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為 1∶ 2. 1，不加催化劑，反應(yīng)速度很慢，且反應(yīng)不完全，加入少量對甲基苯磺酸作催化劑，反應(yīng)速度加快，產(chǎn)率增加．在紅外光譜中，3 520，3 478 cm–1為羥基 O － H伸縮振動吸收峰; 3 259 cm–1為酰腙中 N － H 伸縮振動吸收峰; 2 961，2 866 cm－ 1為酰腙中甲基伸縮振動吸收峰; 1 664 cm－ 1為酰腙中的 C = N 伸縮振動吸收峰; 1 601，1 483 cm－ 1為苯環(huán)骨架振動吸收峰．
3 結(jié)論
以鄰羥基苯甲酸為起始原料，與無水乙醇縮合脫水生成酯，然后與水合肼反應(yīng)生成酰肼，最后與茶香酮脫水縮合反應(yīng)合成目標(biāo)產(chǎn)物茶香酮 － 鄰羥基苯甲酰腙衍生物，總產(chǎn)率 28. 7%． 研究了各步合成反應(yīng)的條件，探索了產(chǎn)物的提純方法． 該合成路線原料易得、反應(yīng)條件溫和、操作簡便、產(chǎn)率較高．
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