1‑(3‑N‑取代‑咔唑基)‑3‑芳基‑3‑二乙酰基次甲基‑丙酮及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种1‑(3‑N‑取代‑咔唑基)‑3‑芳基‑3‑二乙酰基次甲基‑丙酮及其制备方法，其结构式为：

1 (3 N substituted carbazole) 3 aryl 3 two acetyl methyl acetone and preparation method thereof

The invention discloses a 1 (3 N substituted carbazole) 3 aryl 3 two acetyl methyl acetone and its preparation method, the structural formula:

【技术实现步骤摘要】
1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮及其制备方法
本专利技术属于化学合成领域，特别涉及1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮及其制备方法。
技术介绍
咔唑是一种重要的杂环化合物，咔唑环易形成相对稳定的正离子，已在许多天然植物中广泛发现含咔唑化合物核心结构的药物，其生物活性和药用意义引起了广大化学工作者的研究兴趣。其含有的共轭体系较大和分子内强的电子转移，具有的给电子能力和空穴传输能力较强，及热稳定性和光化学稳定性较高；其衍生物在光电材料、染料、医药、超分子识别、化学传感等领域具有潜在的广泛应用。更为重要的是咔唑类化合物易进行功能团的结构修饰，其3位、6位和9位易引入，导致咔唑衍生品具有许多独特的性能及生物活性，且在紫外光范围有很强的吸收，并带隙在3.2eV左右及发蓝光等特性，其原料容易得到。咔唑是吡咯的两个双键被苯环取代，含有吡咯的化学结构，具有联苯和二苯胺的性质的化合物，对热、碱和冷都稳定。除了咔唑苯环上易发生的亲电取代反应，咔唑的亚氨基可发生的反应有酰化、烷基化和亚硝化等。氮唑类化合物因在医药(抗菌、抗癌、抗阻胺剂、抗氧化、抗炎、神经抑制等)、染料、材料等多领域广阔的应用前景一直备受研究学者的青睐。由此可见，咔唑类化合物的研究成为最有吸引力的研究目标。查尔酮类化合物是一类广泛存在于多种植物的天然有机化合物，其母体结构为二苯基丙烯酮。自世纪末首次人工合成以来，人们对查尔酮类化合物进行了广泛的研究。其分子中含有柔性较大的，烯酮结构，能与多种受体结合，呈现出如细胞毒性、抗菌等多种生物活性。此外，查尔酮化合物还是合成黄酮类、甜味素等多种天然产物的重要前体，具有优良的反应活性。近年来，关于查尔酮类化合物抗肿瘤活性的研究已有大量报道，查尔其不仅可以抵抗多类致肿瘤物、促肿瘤物，而且可以抑制多种恶性肿瘤细胞的生长。但其水溶性和脂溶性均较差，生物利用率低，限制了其在临床上的应用。因此，有必要对其结构进行改性和修饰，以期得到活性更高、毒性更小、结构新颖的新药。在有机合成化学中，碳负离子与α,β-不饱和共轭体系(醛、酮、酯、腈和硝基化合物等)进行的共轭加成反应叫做Michael(麦克尔)加成反应。它的反应机理是把碳负离子或氮负离子作为亲核试剂，用来进攻C＝C键的共轭体系导致其发生1,4共轭加成反应，通常把能够形成亲核性碳负离子的化合物叫做给予体，而把亲电的α,β-不饱和共轭体系称为接受体。在有机合成化学中是一种重要的构成碳碳双键的方法之一。传统的Michael加成是以甲醇为溶剂的回流法，反应催化剂效率较低，产物收率低，副产物较多，反应时间长达24h。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮及其制备方法，该方法操作简单、反应条件温和，制得的产品具有杀菌、抑菌、除草等功效。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮，其结构通式如下：其中，Ar为苯基、卤代苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、硝基苯基、羟基苯基、氨基苯基、乙烯基苯基或五元杂环基；R为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、苯氧亚甲基、对氯苯氧亚甲基、邻氯苯氧亚甲基、2,4-二氯苯氧亚甲基、间氯苯氧亚甲基、对氟苯氧亚甲基、对溴苯氧亚甲基、对碘苯氧亚甲基、对甲氧基苯氧亚甲基、2-硝基苯氧亚甲基、苯氧乙基、α-萘氧亚甲基、β-萘氧亚甲基或β-萘氧乙基。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；所述的甲氧基苯基为间甲氧基苯基或对甲氧基苯基；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。所述的1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备方法，包括以下步骤：步骤1)将Amol1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮、Bmol碱性催化剂、Cmol乙酰丙酮和溶剂无水乙醇加入反应容器中，进行加热回流反应，其中A:B:C＝1:(5～6):(5～6)；步骤2)反应完毕后，将反应液冷却至室温，加入0～5℃的冷水，有固体析出，对析出的固体进行水洗、抽滤，滤饼重结晶，然后进行干燥，即得到1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮。所述1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮的制备方法为：以乙酰基咔唑、芳香醛为原料，以NaOH/K2CO3为催化剂进行研磨反应，反应完毕后反复水洗、干燥得到粗品，粗品经硅胶柱层析法进行分离提纯，即得到1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮。所述加热回流的反应温度为70～80℃，反应时间为1～2h。所述加热回流反应过程中用TLC监测反应进程，当1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮的原料点消失时表示原料反应完全；其中TLC的展开剂是体积比为1:5的乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂。所述步骤1)中加入DmL无水乙醇，A:D＝1:(20000～30000)。所述加热回流反应过程中以60～80rad/min的速度对反应体系进行搅拌。所述碱性催化剂为粒状的固体NaOH。所述步骤2)中对析出的固体反复进行水洗、抽滤，直到滤液的pH值呈中性，然后用无水乙醇对滤饼进行重结晶，再在20～30℃下干燥20～30h。相对于现有技术，本专利技术的有益效果为：本专利技术提供的1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮，是一系列全新的酮类化合物，具有杀菌、抑菌、除草等功效，可用于医药领域和农药领域等领域。本专利技术提供的1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备方法，将1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮、碱性催化剂、乙酰丙酮和溶剂无水乙醇加入反应容器中加热回流反应，对反应产物进行后处理即得到目标产物。本专利技术采用经典的回流法，与传统合成方法相比，本专利技术的反应现象明显，反应过程简单，操作简单，反应时间短，反应条件温和，水浴下即可进行反应，设备要求低，且该方法的后处理简单，副产物少，产物的产率高。克服了传统合成方法设备要求高，反应时间长等缺点，具有经济、方便、高效、绿色环保的优点。进一步的，本专利技术在制备过程中，用TLC监测反应过程，所用的展开剂为体积比为1:5的乙酸乙酯和石油醚，监测准确，利于控制反应进度和结束。同时本专利技术所用的催化剂为粒状的固体NaOH，廉价易得，催化效果良好，使反应更加迅速和完全，且后处理简单。附图说明图1为实施例1制得的产物的红外图谱；图2为实施例2制得的产物的红外图谱；图3为实施例1制得的产物的1HNMR图谱；图4为实施例2制得的产物的1HNMR图谱。具体实施方式本专利技术提供的1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的反应方程式如下：其中Ar为芳基，具体为苯基、对氯苯基、对溴苯基、对氟苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、间硝基苯基、对羟基苯基、邻羟基苯基、乙烯基苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基、间甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种1‑(3‑N‑取代‑咔唑基)‑3‑芳基‑3‑二乙酰基次甲基‑丙酮，其特征在于：其结构通式如下：

【技术特征摘要】
1.一种1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮，其特征在于：其结构通式如下：其中，Ar为苯基、卤代苯基、甲基苯基、甲氧基苯基、硝基苯基、羟基苯基、氨基苯基、乙烯基苯基或五元杂环基；R为甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、苯氧亚甲基、对氯苯氧亚甲基、邻氯苯氧亚甲基、2,4-二氯苯氧亚甲基、间氯苯氧亚甲基、对氟苯氧亚甲基、对溴苯氧亚甲基、对碘苯氧亚甲基、对甲氧基苯氧亚甲基、2-硝基苯氧亚甲基、苯氧乙基、α-萘氧亚甲基、β-萘氧亚甲基或β-萘氧乙基。2.根据权利要求1所述的1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮，其特征在于：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；所述的甲氧基苯基为间甲氧基苯基或对甲氧基苯基；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。3.权利要求1或2所述的1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1)将Amol1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮、Bmol碱性催化剂、Cmol乙酰丙酮和溶剂无水乙醇加入反应容器中，进行加热回流反应，其中A:B:C＝1:(5～6):(5～6)；步骤2)反应完毕后，将反应液冷却至室温，加入0～5℃的冷水，有固体析出，对析出的固体进行水洗、抽滤，滤饼重结晶，然后进行干燥，即得到1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-二乙酰基次甲基-丙酮。4.根据权利要求3所述的1-(3-N-取代-咔唑基)-3...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹大伟，王雨薇，刘玉婷，黄涛，吴倩倩，辛宏，刘一嘉，盛娇，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61