一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物及其制备方法，其结构式为：

【技术实现步骤摘要】
一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物及其制备方法
本专利技术属于化学合成领域，特别涉及一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物及其制备方法。
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。1,3-二苯基丙烯酮又叫做查尔酮，它是由芳香醛酮经过缩合形成的，它具有抗炎、抗菌、除草的功效，也是合成黄酮类化合物的重要中间体，因此在医药和日化领域被广泛应用。从结构来看，查尔酮是两端接有芳环的不饱和羰基化合物，两端芳香基多变的取代形态给了查尔酮化合物多样性的特点。其中，查尔酮的烯酮片段中有1位和3位两个亲核位置为其发生1,4加成奠定了基础。有些查尔酮在适当催化条件下可打开其中的碳碳双键从而发生一系列的加成反应，比如Micheal加成反应，因此，查尔酮在有机合成中的应用前景十分广泛。Micheal加成反应是一种把碳负例子或氮负例子作为亲核试剂，并进攻碳碳双键的共轭体系从而发生1,4共轭加成反应，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，因此，也是一直以来科学家们热衷研究的课题。迈克尔加成反应的目的是为了加长碳链长度，生成碳-碳键和碳-氮键，也是合成杂氮迈克尔加成反应的重要途径。Michael加成反应的优点在于副产物少，零排放，符合国家绿色合成的呼吁，因为其独特的结构特点，成为有机合成领域重要的中间体，同时具有抗菌、消炎、除草等作用，它的科学价值和研究意义非常重要。目前关于含咔唑基的Michael加成产物的相关报道非常少，且大都是采用强碱做催化剂，强碱容易腐蚀设备，造成成本加大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物及其制备方法，该加成产物的具体名称为1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-(1-乙酰基-1-甲酸乙酯基-次甲基)-丙酮，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：一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物，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。所述的含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物的制备方法，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乙酰乙酸乙酯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，即得到含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物。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1:3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：本专利技术探索了含新的取代基团的咔唑基Michael加成产物以及制备方法，并优化了实验条件，缩短了反应时间，为绿色合成做出了贡献。本专利技术提供的含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物，即1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-3-(1-乙酰基-1-甲酸乙酯基-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，可用于医药领域和日化领域等领域。本专利技术提供的含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物的制备方法，将1-(3-N-取代-咔唑基)-3-芳基-丙烯酮、碱性催化剂、乙酰乙酸乙酯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。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(高达85％)。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1:3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5制得的产物的1HNMR图谱；图4为实施例3制得的产物的1HNMR图谱。具体实施方式本专利技术提供的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物，其特征在于：其结构通式如下：

【技术特征摘要】
1.一种含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物，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所述的含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物，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所述的含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物的制备方法，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乙酰乙酸乙酯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，即得到含咔唑基的查尔酮与乙酰乙酸乙酯Micheal加成产物。4.根据权利要求3所述的含咔唑基的查...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉婷，王雨薇，尹大伟，乔倩瑜，杨晓明，盛娇，王忠宇，刘凯，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61