查尔酮的合成

查尔酮的合成 安徽大学毕业() 引 言 二苯基丙烯酮，又叫查耳酮，是合成黄酮类化合物的重要中间体，其广泛的存在于自 然界中，在许多文献中都有过从天然产物中分离提取查尔酮的报道 。 它对植物抵抗疾病、寄生虫等起重要作用。其本身也有重要的药理作用。由于其分子结 构具有较大的柔性,能与不同的受体结合,因此具有广泛的生物活性 。由于其显著的生 Laliberte R. 物药理活性及独特的可塑性结构,近年来引起了化学工作者的研究兴趣。 如: 报道了查耳酮的抗蛲虫作用 ;程桂芳，何克勤等在1996年报道了查尔酮的抗过敏性作 用 ,表现了多种药理作用。DE VINCENZOR等在2000年发现了类黄酮化合物中的查尔 酮,具有化学预防和抗肿瘤活性 。同时，它还可作为抗生素、抗疟疾的药物成分。因 此，查耳酮化合物在医药化学方面有广泛的用途。 具有 C=C-C=O 结构的查耳酮化合物，和两端的苯环形成一个大的π键。当受到光 波的照射后，电子在一定方向上发生移动，产生超极化效应;此时的π电子趋于离域， 往往表现出较大的非线性光学效应。因而，这一类的化合物在非线性光学材料方面具有 广泛的应用前景。同时，查耳酮化合物还可以作为聚合物的支链，在液晶领域也有广泛 的用途 。除此之外查尔酮还是一种重要的有机合成中间体,可用于香料和药物等精细 化学品的合成 。 合成查尔酮的方法很多,经典的合成方法是使用强碱如醇钠或者强酸在无水乙醇中 催化苯乙酮和苯甲醛的羟醛缩合,合成路线为: [1] [2,3] [4] [5] [6-11] [12,13] [14] O CHO CH3 R H orOH + - O R Scheme 1 该反应体系对设备腐蚀较大,产物不易分离且污染严重，且副反应多,产率较低,产 率在10% ,70% 。 近年来也有报道采用金属有机化合物 、NaOH 和1.2丁基2.3.2甲基六氟磷酸咪唑 盐、KF2Al2O3等作为碱性催化剂在溶液中合成查尔酮, 但催化剂制备较困难,价格比较 昂贵,反应时间较长,且产率不高。随着各种催化剂的不断发现及对反应条件的大量探索, 查尔酮的合成方法已趋向于多样化。其代表性的合成方法有: 1.溶液合成 1.溶液合成 2007年董秋静等报道 : 以苯甲醛和苯乙酮衍生物为原料,在氢氧化钠乙醇水溶液中, 室温下制备了一系列的查尔酮衍生物。方法简单,操作容易,后处理方便,收率在60%, 90%之间,特别适合于羟基查尔酮的合成。合成路线为: [15] [16] COCH3 CHO NaOH/CH3CH2OH 室温 R1 O R2 R1 R2 Scheme 2 2.微波合成 2.微波合成 自从Gedye等 1986年将微波辐射用于有机合成反应以来,微波技术在有机合成中 已得到了广泛的应用 。 [17] [18,19] -1- 彭志威:查尔酮及其迈克尔加成产物的合成与光谱学性质研究 2007年朱凤霞等 报道了用NaOH作催化剂、 无水乙醇作溶剂,在微波辐射条件下使乙 酰基二茂铁与芳醛发生缩合反应以制备9个二茂铁基查尔酮衍生物。反应时间只需0. 5, 4 min,产率61% ,84%之间,操作简便。 2006年徐洲 等报道了用2-羟基苯乙酮与取代苯甲醛在20%NaOH 水溶液中,在四 丁基溴化铵( TB2AB)存在下,微波辐射3,7min,合成了13种羟基查尔酮及其衍生物,收 率良好,在57%,85%之间。反应路线为: [20] [21] O CHO KF-Al2O3 O NO2 微波 R NO2 R Scheme 4 2007年刘兴利 等报道了以硝基苯乙酮和取代苯甲醛为原料,在微波辐射无溶剂条 件下,以理想的产率得到9个查尔酮。操作简单、反应速度快、产率高,是一种合成查尔 酮的好方法。合成路线为: [22] OH O CHO 20%NaOH/TBTA 微波 3-7min R OH O R Scheme 5 微波干法与一般溶剂反应方法比较具有的优势是:(1)不受溶剂活性因素的影响,可 有效减少副反应;(2)不受溶剂沸点、挥发性等因素影响,反应可在较宽的温度范围内进 (3)反应速度增大1337,4114倍,大大地缩短了反应时间; 目标物的产率得到较大 (4) 行; 的提高。微波干法反应的产率在90%,98%之间,而一般溶剂反应的产率在57%,82%之 间。因此微波干反应法是合成查尔酮的一种对环境友好、简便、高效、实用的好方法。 3.相转移催化剂合成 3.相转移催化剂合成 2006年蒋新宇 等报道了以聚乙二醇(PEG)为相转移催化剂进行了苯甲醛与苯乙酮 的克莱森?施密特缩合反应,在较优化的合成条件下,查耳酮产率可达80%。 4.绿色合成 4.绿色合成 2006年段宏昌 等报道了以苯甲醛衍生物和苯乙酮为原料,弱碱碳酸钾为催化剂,用十 六烷基三甲基溴化铵(CTMAB)作相转移催化剂,以水作溶剂于回流条件下反应6h,产率 高达90%。工艺具有反应条件温和、化学选择性强、不用惰性气体保护、产物易分离、 合成方法简单等优点。合成路线为: [23] [24] O CHO 催化剂 加热 回流 R O H2O R Scheme 6 2006年吴浩 等报道了以离子液体1, 3-二丁基-2-甲基四氟硼酸咪唑盐( [ dbmim ]BF 4)为反应溶剂,以水滑石作催化剂的绿色无污染合成查尔酮的新方法。查尔酮产率可以 达到98. 5%。反应体系易于产物分离,离子液体和水滑石可以循环使用, 具有高效、环 境友好的特点,可实现绿色无污染合成。合成路线为: [25] -2- 安徽工程大学毕业设计(论文) O CHO 水滑石 [dbmim]BF4 343K O Scheme 7 5.室温下合成 5.室温下合成 2008年党珊 等报道了以未保护羟基的取代邻羟基查尔酮(1a,1e)和取代苯甲醛 (2f, 2 j, 2 l, 2p, 2 t)为原料,在稀NaOH /乙醇溶液中,室温反应,合成了23种2′- 羟基查尔 酮(3a,3w,其中3d,3w为新化合物) ,收率48%,90%。合成路线为: [26] O R1 OH CHO NaOH/EtOH R2 [27] O R1 OH R2 Scheme 8 此外, 2007年杨金会 等报道了以2, 4, 6 - 三羟基苯乙酮和对羟基苯甲醛为起始原 料,经选择性的甲基化,甲氧甲基化,羟醛缩合,还原,脱保护等反应首次完成了2, 4 - 二 羟基- 4', 6'- 二甲氧基2二氢查尔酮的全合成,总收率40%。目标产物具有抗氧化性。 6.采用酰基化 Fries重排和醇醛缩合反应合成方法 采用酰基化、 6.采用酰基化、Fries重排和醇醛缩合反应合成方法 2008年石秀梅 等报道了利用间苯二酚作为起始原料,通过;重排、 醇醛 缩合反应合成中间体3, 5 - 二羟基查尔酮,收率达80%。方法具有反应时间短操作简便、 收率较好等优点。合成路线为: [28] OH (CH3CO)2O H3PO4 OH OCOCH3 NO2 OCOCH3 AlCl3 COCH3 OH CHO OHOH O OH OH Scheme 9 7.其他合成方法 7.其他合成方法 2006年廖头根 等报道了以3, 5 - 二羟基苯甲酸为原料,分别经酯化、甲氧甲基保