一种纳米磁性钯配合物及其制备方法和催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种纳米磁性钯配合物及其制备方法和催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸的方法，即制备一种纳米磁性钯配合物为催化剂，以有机硼酸和芳基卤代物为底物，在碱金属盐溶液中经铃木偶联反应合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸。本发明专利技术克服了传统方法反应产率低、产品分离提纯困难、原料药生产成本较高等问题，同时避免了传统催化剂对环境污染的问题。其中，纳米磁性钯配合物是一种超顺磁性催化剂，使得催化剂分离变得容易，且具有催化活性高、对水和空气稳定、催化反应条件温和、可重复利用等优点，当催化剂用量仅为1％时，氟苯水杨酸的收率高达84.37％。

【技术实现步骤摘要】
一种纳米磁性钯配合物及其制备方法和催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸的方法
本专利技术属于催化有机合成领域，涉及一种纳米磁性钯配合物及其制备方法和催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸的方法。
技术介绍
非甾体抗炎药是一类具有抗炎、解热、抗风湿镇痛药物，生活中最常见的非甾体抗炎药为阿司匹林，而氟苯水杨酸是一种较新型的水杨酸类非甾体抗炎药。与阿司匹林相比，氟苯水杨酸引入二氟苯基加强了镇痛抗炎作用，阿司匹林乙酰基团会将人体胃中环氧化酶乙酰化，而氟苯水杨酸不具有乙酰基团，不会将人体肠胃中环氧化酶乙酰化，因此氟苯水杨酸对肠胃刺激更轻，同时头晕、耳鸣及水肿发生率低，对血液系统无影响，另外还具有促尿酸排泄、增强肾脏尿酸清除率与降低血清尿酸等作用。目前，工业上现阶段国内外合成氟苯水杨酸主要采用五步法制备：Gomberg-Bachmann偶联反应、Friedel-Crafts酰化反应、酯化反应、Baeyer-Villiger氧化反应和羧化反应。但是，整个工艺过程长，产物质量收率最大为70.4％，产品分离提纯困难，原料药生产成本较高。采用过渡金属催化的交叉偶联反应是制备联苯产物过程中形成碳-碳键的有效方法，但其中均相催化剂催化后产生大量钯黑，无法重复使用，大大提高了反应成本；非均相催化剂以含膦配体最为普遍，但因其膦配体对空气、湿度比较敏感，并且对环境具有一定危害，因此大大限制了此种催化剂的应用。因此，如何制备一种催化活性高、可循环使用的类均相过渡金属催化剂-纳米磁性钯配合物催化剂，并将其催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸，成为本领域亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种纳米磁性钯配合物及其制备方法和催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸的方法，该纳米磁性钯配合物催化剂是纳米尺度的催化剂，在反应过程中均匀分散在溶剂中，其效果堪比均相催化剂，可以弥补大多数非均相催化剂分散效果不好的缺陷，并且其具有超顺磁性，使得催化剂的分离变得容易。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一方面，本专利技术提供了一种纳米磁性钯配合物，由以下原料制备得到：负载卡宾、钯前体和溶剂A；作为优选，上述负载卡宾、钯前体、溶剂A的质量比为1:0.1-0.3:18-22。进一步，上述负载卡宾由纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂B制备得到；上述钯前体为氯化钯、醋酸钯、乙酰丙铜钯中的一种或多种；上述溶剂A为二甲基亚砜、甲苯、二甲基甲酰胺中的一种或多种。本专利技术的有益效果为，该纳米磁性钯配合物是以大位阻氮杂环卡宾修饰超顺磁性纳米磁性微球，大位阻氮杂环卡宾氮原子与钯原子形成配位键，起到固定钯原子的作用，从而在反应过程中，不会轻易造成贵金属钯的流失，并且其催化活性良好，重复使用性好，具有催化活性高、对水和空气稳定、催化反应条件温和、可重复利用等优点。进一步，上述负载卡宾的制备方法为：将乙二醛、2，6-二异丙基苯胺和溶剂B混合，常温下反应，再接着将氯化铵、甲醛和溶剂B加入前反应液，然后回流，缓慢滴入磷酸，继续回流，反应完全后减压蒸馏除去溶剂B，在剩余的黑色液体中加入100-300g碎冰，并用1mol/L的氢氧化钠溶液调至pH为9-11，用乙酸乙酯萃取，萃取液用饱和食盐水洗涤三次，再用无水硫酸镁干燥，再将干燥后的产品通过硅胶柱色谱分离，即可得到1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑；将纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂C混合均匀后反应，降至室温并磁分离，用N,N-二甲基甲酰胺、乙醇充分洗涤后烘干，即得到负载卡宾；优选地，溶剂B为甲醇、乙醇、甲苯中的一种或多种；乙二醛、2，6-二异丙基苯胺和溶剂B的质量比为1:1-1.5:7-8；常温下反应时间为10-14h；氯化铵、甲醛和溶剂B的质量比为1:1-2:30-40；回流温度为80-90℃，时间为1-2h；磷酸滴入量为7mL；滴入磷酸后回流时间为8-10h；溶剂C为甲苯、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂C的质量比为1:0.2-0.6:15-18；纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂C混合均匀后反应温度为70-90℃，反应时间为10-12h。进一步，上述纳米磁性微球的制备方法为：取干燥的亲油性四氧化三铁粒子溶于溶剂D配制成磁流体，将十六烷、磁流体、表面活性剂和蒸馏水混合，超声分散，机械搅拌，再次超声分散形成磁粒子乳液A；在三口瓶中将单体、交联剂、十六烷、表面活性剂和蒸馏水混合，机械搅拌，再超声分散形成单体乳液B；将乳液A、B合并，搅拌，超声分散，加入引发剂，在油浴锅中搅拌，反应结束后用乙醇破乳并磁分离，用蒸馏水充分洗涤后烘干，即得纳米磁性微球；优选地，溶剂D为甲醇、乙醇、环己烷中一种或多种；表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种；十六烷、磁流体、表面活性剂和蒸馏水的质量比为0.01-0.05:1:0.05-0.08:0.7-1；超声分散时间为5-15min；机械搅拌转速为300-500rad/min，时间为1-3h；单体为丙烯酸酯，苯乙烯、氯甲基苯乙烯中的一种或多种；交联剂为二乙烯基苯中的一种或多种；单体、交联剂、十六烷、表面活性剂和蒸馏水的质量比为1:0.2-0.4:0.04-0.07:0.1-0.2:4-7；引发剂为过硫酸胺、过硫酸钾、过硫酸钠中的一种或多种；油浴锅温度为70-90℃，搅拌时间为24h。进一步，上述亲油性四氧化三铁粒子的制备方法为：将六水合氯化铁、七水合硫酸亚铁、蒸馏水在氮气鼓泡条件下搅拌混合至溶解，加热，将氨水和油酸先后加入溶液中，并在氮气保护条件下充分熟化,反应完成后磁分离，用乙醇和蒸馏水充分洗涤并烘干，即得亲油性四氧化三铁粒子；优选地，六水合氯化铁、七水合硫酸亚铁、蒸馏水的质量比为1-1.5:1:10-15；氮气鼓泡时间为20-40min；氨水和油酸的质量比为10-15:1；加热温度为70-90℃；熟化时间为3-5h。另一方面，本专利技术还提供了一种纳米磁性钯配合物的制备方法，包括以下步骤：将上述的负载卡宾、钯前体、溶剂A混合超声后升温反应,反应完毕后磁分离并用N,N-二甲基甲酰胺和甲醇洗涤数次，烘干，即制得所述的纳米磁性钯配合物催化剂；作为优选，上述混合超声时间为5-15min，上述反应温度为40-70℃，反应时间为8-12h。本专利技术的有益效果在于，该纳米磁性钯配合物是以氯甲基苯乙烯树脂包裹超顺磁性纳米四氧化三铁材料为载体，表面修饰大位阻氮杂环卡宾配体，与金属钯络合形成的。本专利技术还提供了上述纳米磁性钯配合物催化合成非甾体抗炎药氟苯水杨酸的方法，包括以下步骤：将蒸馏水与有机溶剂混合加入圆底烧瓶，构成混合溶剂，在装有混合溶剂的圆底烧瓶中加入纳米磁性钯催化剂，超声分散均匀后，将有机硼酸与芳基卤代物加入到上述圆底烧瓶中超声溶解，最后加入碱金属盐搅拌反应；反应完毕后，分离催化剂，向滤液中慢慢加入HCL水溶液，并且边振荡至析出氟苯水杨酸絮状沉淀物，再加入蒸馏水，静置至氟苯水杨酸絮状沉淀物析出完全，过滤，得到白色滤饼，即为氟苯水杨酸粗产品；用乙酸乙酯将白色滤饼溶解，再用去离子水洗涤，干燥即得精制的氟苯水杨酸。本专利技术的有益效果在于，1.先加入催化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种纳米磁性钯配合物，其特征在于，由以下原料制备得到：负载卡宾、钯前体和溶剂A，所述负载卡宾、钯前体、溶剂A的质量比为1:0.1‑0.3:18‑22。

【技术特征摘要】
1.一种纳米磁性钯配合物，其特征在于，由以下原料制备得到：负载卡宾、钯前体和溶剂A，所述负载卡宾、钯前体、溶剂A的质量比为1:0.1-0.3:18-22。2.根据权利要求1所述的一种纳米磁性钯配合物，其特征在于，所述负载卡宾由纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和有机溶剂B制备得到；所述钯前体为氯化钯、醋酸钯、乙酰丙铜钯中的一种或多种；所述溶剂A为二甲基亚砜、甲苯、二甲基甲酰胺中的一种或多种。3.根据权利要求2所述的一种纳米磁性钯配合物，其特征在于，所述负载卡宾的制备方法为：将乙二醛、2，6-二异丙基苯胺和溶剂B混合，常温下反应，再接着将氯化铵、甲醛和溶剂B加入前反应液，然后回流，缓慢滴入磷酸，继续回流，反应完全后减压蒸馏除去溶剂B，在剩余的黑色液体中加入碎冰，并用氢氧化钠溶液调至pH为9-11，用乙酸乙酯萃取，萃取液用饱和食盐水洗涤三次，再用无水硫酸镁干燥，再将干燥后的产品通过硅胶柱色谱分离，即可得到1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑；将纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂C混合均匀后反应，降至室温并磁分离，用N,N-二甲基甲酰胺、乙醇充分洗涤后烘干，即得到负载卡宾；溶剂B为甲醇、乙醇、甲苯中的一种或多种；乙二醛、2，6-二异丙基苯胺和溶剂B的质量比为1:1-1.5:7-8；常温下反应时间为10-14h；氯化铵、甲醛和溶剂B的质量比为1:1-2:30-40；回流温度为80-90℃，时间为1-2h；磷酸滴入量为7mL；滴入磷酸后回流时间为8-10h；溶剂C为甲苯、二甲基亚砜、N,N-二甲基甲酰胺中的一种或多种；纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂C的质量比为1:0.2-0.6:15-18；纳米磁性微球、1-(2,6-二异丙基)-1H-咪唑和溶剂C混合均匀后反应温度为70-90℃，反应时间为10-12h。4.根据权利要求3所述的一种纳米磁性钯配合物，其特征在于，所述纳米磁性微球的制备方法为：取干燥的亲油性四氧化三铁粒子溶于溶剂D配制成磁流体，将十六烷、磁流体、表面活性剂和蒸馏水混合，超声分散，机械搅拌，再次超声分散形成磁粒子乳液A；在三口瓶中将单体、交联剂、十六烷、表面活性剂和蒸馏水混合，机械搅拌，再超声分散形成单体乳液B；将乳液A、B合并，搅拌，超声分散，加入引发剂，在油浴锅中搅拌，反应结束后用乙醇破乳并磁分离，用蒸馏水充分洗涤后烘干，即得纳米磁性微球；溶剂D为甲醇、乙醇、环己烷中一种或多种；表面活性剂为十二烷基磺酸钠、十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠中的一种或多种；十六烷、磁流体、表面活性剂和蒸馏水的质量比为0.01-0.05:1:0.05-0.08:0.7-1；超声分散时间为5-15min；机械搅拌转速为300-500rad/min，时间为1-3h；单体为丙烯酸酯，苯乙烯、氯甲基苯乙烯中的一种或多种；交联剂为二乙烯基苯中的一种或多种；单...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴志民，李蓉，段鳗珍，刘跃进，
申请(专利权)人：湘潭大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43