本发明专利技术公开了一种4‑苯亚甲基‑2,6‑二叔丁基‑2,5‑环己二烯‑1‑酮类衍生物（p‑QM）的绿色制备方法。利用无溶剂条件下的微波辐射加热法，2,6‑二叔丁基苯酚和芳香醛，经过Mannich缩合和脱胺化两步反应，得到4‑苯亚甲基‑2,6‑二叔丁基‑2,5‑环己二烯‑1‑酮类衍生物（p‑QM）。本方法具有原料廉价易得，原子经济性高，反应时间快、环境友好、无需使用危险试剂和溶剂、合成步骤简便等优势，且反应条件温和、底物范围适用性广、操作简单安全，适用于工业化生产。
Solvent-free microwave synthesis of 4-phenylmethylene-2,6-di-tert-butyl-2,5-cyclohexanedione-1-one
The invention discloses a green preparation method of 4 benzomethylene 2,6 di-tert-butyl 2,5 Cyclohexanedione 1 ketone derivatives (p QM). Using microwave irradiation heating without solvent, 2,6 -di-tert-butylphenol and aromatic aldehydes were synthesized by Mannich condensation and deamination, and 4 phenylene methylene 2,6 di-tert-butyl 2,5 Cyclohexanedione 1 ketone derivatives (p_QM) were obtained. The method has the advantages of cheap raw materials, high atomic economy, fast reaction time, friendly environment, no need of dangerous reagents and solvents, simple synthesis steps, mild reaction conditions, wide applicability of substrates, simple and safe operation, and is suitable for industrial production.
【技术实现步骤摘要】
无溶剂微波法合成4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮
本专利技术属于有机合成化学
，涉及4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮及其衍生物制备方法。
技术介绍
亚甲基醌型化合物是有机合成的中间体(Acc.Chem.Res.,2001,34,798-807)，定向烷基化试剂和DNA交联剂(J.Am.Chem.Soc.,2003,125,1116-1117)。2,6-二叔丁基取代亚甲基醌型化合物具有对亚甲基醌型化合物的基本特征，是一种很稳定的醌类化合物，同时，该类化合物还拥有许多其他简单的对亚甲基醌型化合物不具备的性质，可作为不饱和烃类化合物的阻聚剂(Org.ProcessRes.Dev.,2012,16,65-69)。2013年M.G.Olah等人利用Friedel-Crafts反应，后经还原，消除等步骤制取p-QM(Macromolecules,2013,46,5924)。2014年，王碧波等人(CN105418395A，2016)提出一种利用Mannich反应制备p-QM的方法。该方法以2,6-二取代苯酚和苯甲醛为原料，在有机溶剂存在下，将二级胺加入进行反应，生成Mannich碱，再加酸酐脱氨，重结晶得到p-QM。此法操作时间较长，操作较为复杂。Qian课题组提出了一种改良的办法，从传统方法制备Mannich碱入手，以减压蒸馏代替传统的酸酐脱氨，用重结晶法提纯p-QM。此法操作时间较长，重结晶损失较大，且蒸馏温度较高(MonatshChem,2014,145,1941-1945)。上述方法反应时间较长，需要溶剂。为了克服上述缺陷，本专利技术的目的在于公开一种利用无溶剂微波加热合成4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物的方法。该法不仅大大缩短了加热时间，而且无溶剂的使用降低了对环境的污染，填补了p-QM制备的领域中利用微波合成的空白，提供了一种制备p-QM快捷高速的途径。
技术实现思路
本专利技术能弥补现有合成方法的缺点，绿色、经济、高效合成4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物。本专利技术的目的在于公开一种利用无溶剂微波加热合成4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物的方法，该方法原料廉价易得，原子经济性高，无需使用金属试剂、还原剂，溶剂，操作简单，绿色环保。本专利技术采用Mannich反应，以2,6-二叔丁基苯酚，哌啶，芳香醛为原料，合成如式（Ⅰ）所示的产物：。本专利技术4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物的制备方法，其反应过程如式（Ⅱ）所示：。本专利技术4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物的制备方法具体步骤如下：将2,6-二叔丁基苯酚，苯甲醛加入反应瓶中，在120℃下加入哌啶搅拌反应。用薄层层析检测反应至原料消耗完全，用乙酸乙酯萃取混合物并分液，用无水硫酸钠干燥有机相，浓缩得到粗品。将所得粗品用柱层析法提纯得到目标化合物。其中，上述醛为苯甲醛，邻甲氧基苯甲醛，间甲氧基苯甲醛，对甲氧基苯甲醛，对氟苯甲醛，邻甲基苯甲醛，间甲基苯甲醛，对甲基苯甲醛，2,4-二甲基苯甲醛，2,4,6,-三甲基苯甲醛，邻氯苯甲醛，对氯苯甲醛，邻溴苯甲醛，邻三氟甲基苯甲醛，间三氟甲基苯甲醛。上述化合物均有市场购得。其中，2,6-二叔丁基苯酚，哌啶，乙酸酐，无水硫酸钠，有机溶剂，硅胶和硅胶板均可由市场购得。其中，实验中的微波反应器为MAS-IIPlus常压微波合成/萃取反应仪(上海新仪微波化学科技有限公司)。本专利技术目的在于提供一种原料廉价易得，操作简单，绿色环保的4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物的制备方法。为了达到上述目的，本专利技术采用Mannich反应，由2,6-二叔丁基苯酚，芳香醛，哌啶反应生成中间产物Mannich碱，后加入乙酸酐进行脱胺得到4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物。该过程操作简单，无需使用金属试剂、还原剂。反应转化率较高，副产物少，产物容易分离提纯。所得产物能进一步衍生，利用价值高。而且，该过程反应时间大大缩短，能耗降低，无需溶剂，绿色可持续。具体实施方式结合以下具体实施例，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的保护内容不局限于以下实施例。在不背离专利技术构思的精神和范围下，本领域技术人员能够想到的变化和优点都被包括在本专利技术中，并且以所附的权利要求书为保护范围。实施本专利技术的过程、条件、试剂、实验方法等，除以下专门提及的内容之外，均为本领域的普遍知识和公知常识，本专利技术没有特别限制内容。本专利技术制备方法的具体步骤包括：先称量2,6-二叔丁基苯酚，芳香醛和哌啶摩尔比为1:1.2:1，将2,6-二叔丁基苯酚，芳香醛加入反应瓶中，升温至120℃，功率为300W,后滴加哌啶。反应毕，在反应体系中加水，用乙酸乙酯萃取混合物并分液，无水硫酸钠干燥有机相，浓缩得到粗品。将所得粗品用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:400的洗脱剂中进行柱层析分离，得到所述4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类化合物纯品。实例1制备4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮(A)。。称取2,6-二叔丁基苯酚（0.969mmol），苯甲醛（1.163mmol）加入反应瓶中，升温至120℃，滴加哌啶(0.969mmol)，功率300W，恒温搅拌，反应30分钟；保持温度和功率，加入乙酸酐(0.969mmol)，搅拌反应3分钟。冷却，在反应体系中加水，用乙酸乙酯萃取混合物并分液，用无水硫酸钠干燥有机相，浓缩得到粗品。将所得粗品用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:400的洗脱剂进行柱层析，得到所述制备4-苯基亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮(A)纯品，收率70.18%。1HNMR(400MHz,CDCl3)δ7.45(d,J=2.2Hz,1H),7.37(d,J=4.7Hz,4H),7.34-7.29(m,1H),7.11(s,1H),6.94(d,J=2.3Hz,1H),1.26(s,9H),1.22(s,9H)。实例2制备4-(2-甲氧基苯基亚甲基)-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮(B)。。称取2,6-二叔丁基苯酚（0.969mmol），邻甲氧基苯甲醛（1.163mmol），哌啶(0.969mmol)加入反应瓶中，升温至120℃，功率300W，恒温搅拌，反应30分钟；保持温度和功率，加入乙酸酐(0.969mmol)，搅拌反应3分钟。冷却，在反应体系中加水，用乙酸乙酯萃取混合物并分液，用无水硫酸钠干燥有机相，浓缩得到粗品。将所得粗品用体积比为乙酸乙酯:石油醚=1:250的洗脱剂进行柱层析，得到所述制备4-(2-溴苯基亚甲基)-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮(B)收率74.92%。1HNMR(600MHz,CDCl3)δ7.46(d,J=2.1Hz,1H),7.43-7.32(m,3H),7.07(d,J=2.2Hz,1H),7.03(t,J=7.5Hz,1H),6.96(d,J=8.1Hz,1H),3.89(s,3H),1.34(s,9H),1.29(s,9H本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.4‑苯亚甲基‑2,6‑二叔丁基‑2,5‑环己二烯‑1‑酮类衍生物（
【技术特征摘要】
1.4-苯亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类衍生物（p-QM）的制备方法，其特征在于，利用微波辐射加热法，在无溶剂条件下，经过Mannich缩合和脱胺化两步反应，得到如式（Ⅰ）所示4-苯亚甲基-2,6-二叔丁基-2,5-环己二烯-1-酮类衍生物（p-QM）：其中R为氢，氟，氯，溴，甲基，甲氧基，三氟甲基；所述制备方法如式（Ⅱ）所示：其中R为氢，氟，氯，溴，甲基，甲氧基，三氟甲基；包括如下步骤：步骤(1)，Mannich碱的制备：将2,6-二叔丁基苯酚和芳香醛置于微波反应器内，设置反应温度为120℃，微波功率为300W，于120℃在2分钟内滴加哌啶；随后混合物在无溶剂条件下...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘章琴，管晓渝，吴传华，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆,50
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