化学合成茶香酮－邻羟基苯甲酰腙衍生物

化学合成茶香酮－邻羟基苯甲酰腙衍生物 　　　　含有 CONHN = CH 基团的酰腙类化合物因其特殊的生物活性，在有机化学中占有重要的地位．一方面酰腙基团有很强的配位能力［1］，能和几乎所有金属离子构成配合物，因而使其在物理、物理化学、分析化学、环境化学等多方面具有极大应用研究价值［2 －3］． 另一方面酰腙类化合物在抑制细菌、杂草的生成发育有着显著的效果，如 20 世纪70 年代杜邦公司研究发现氟吡草腙能较好地抑制杂草生长，嘧菌腙有较好杀菌效果，现都已商品化生产［4］． 同时，酰腙类化合物中的芳香酰腙基本不溶于水，且其代谢生成的最终产物的毒性很低或者没有毒性［5］，且由于 － CONHN = CH － 基团的存在，使其与受体的亲和性大增［6］，能够通过减缓病人体内的很多不良性生理化学反应的发生，从而对寄生虫、水肿、肿瘤、高血糖、免疫性疾病、真菌感染等疾病有良好的治疗效果［7 －11］，广泛应用于医药工业． 本文以邻羟基苯甲酸为起始原料，与乙醇反应生成邻羟基苯甲酸乙酯，然后与水合肼发生取代反应生成邻羟基苯甲酰肼，最后与茶香缩合脱水合成目标产物茶香酮 － 邻羟基苯甲酰腙衍生物． 　　1 实验材料与方法 　　1. 1 仪器与试剂 　　Nicolet 公司 360 型傅立叶红外光谱仪，北京科委永兴仪器有限公司 MH -500 调温型电热套，上海亚荣生化仪器厂 ＲE52CS -1 旋转蒸发器，上海一恒科学仪器有限公司 DZF -系列真空干燥箱．茶香酮为成都贝斯特试剂有限公司化学纯( 97%) ，邻羟基苯甲酸为阿拉丁试剂公司化学纯( 97%) ，水合肼为阿拉丁试剂公司分析纯( 80%) ，对甲苯磺酸为西亚试剂公司分析纯( 99%) ，其余试剂均为市售分析纯． 　　1. 2 合成路线 　　茶香酮 － 邻羟基苯甲酰腙衍生物的合成路线如图 2 所示． 　　1. 3 合成方法 　　1. 3. 1 邻羟基苯甲酸乙酯( 2) 的制备在 100 mL 圆底烧瓶中加入邻羟基苯甲酸10. 00 g ( 72. 41 mmol) ，加入 20 mL 环己烷，加入1 mL浓硫酸，30 mL 无水乙醇，摇匀后加入沸石，加上分水器，并在分水器上安装回流装置，加热回流反应，用 V( 苯) ∶ V( 乙酸乙酯) =3∶ 1做展开剂跑板跟踪反应进程，4 h 反应完全． 用饱和碳酸钠溶液中和至中性，减压蒸发溶剂，粗产物重结晶，过滤，真空干燥得白色固体( 2) 9. 00 g，产率 74. 8 %，熔点 70 ～ 74 ℃． IＲ( KBr) νmax/ cm–1: 3 525，3 475，3 256，3 013，2 602，1 666，1 596，1 453，1 280，1 207，1 029，870，755．1. 3. 2 邻羟基苯甲酰肼( 3) 的制备在250 mL 圆底烧瓶中加入邻羟基苯甲酸乙酯9. 00 g( 54. 16 mmol) ，加入无水乙醇 23 mL，搅拌．然后加入80 %的水合肼13. 3 mL( 216. 35 mmol) ，加热回流6 h，再加入水合肼 6. 7 mL( 108. 17 mmol) ，然后继续回流反应． 用 V( 苯) ∶ V( 乙酸乙酯) =3∶ 1做展开剂跑板跟踪反应进程，5 h 后反应完全． 减压蒸发大部分溶剂，析出大量沉淀，过滤，滤饼用无水乙醇重结晶，真空干燥得淡黄色固体( 3) 6. 30 g，产率76. 5%，熔点149 ～152 ℃． IＲ( KBr) νmax/ cm–1:3 334，3 137，2 941，2 611，2 119，1 818，1 588，1 483，1 447，1 375，1 098，1 036，964，855，742，678． 　　1. 3. 3 茶香酮 － 邻羟基苯甲酰腙( 4) 的制备在 250 mL 圆底烧瓶中加入茶香酮 1. 29 g( 8. 47 mmol) ，邻羟基苯甲酰肼3. 00 g( 19. 7 mmol) ，对甲苯磺酸 45 mg( 0. 863 mmol) 和 30 mL 无水乙醇，搅拌使固体完全溶解，加热回流反应，用 V( 苯)∶ V( 乙酸乙酯) = 3∶ 1做展开剂跑板跟踪反应进程，13 h 反应完毕，反应液冷却至室温，减压浓缩将大部分无水乙醇蒸出，冰浴冷却，析出沉淀，过滤，滤饼用少量蒸馏水洗涤，真空干燥，得褐色固体( 4)2. 10 g，产率 50. 2% ，熔点 180 ～ 184 ℃ ． IＲ ( KBr)νmax/ cm–1: 3 520，3 478，3 259，2 961，2 866，2 608，1 920，1 664，1 601，1 483，1 378，1 213，1 122，1 029，993，753． 　　2 结果和讨论 　　2. 1 邻羟基苯甲酸乙酯的制备 　　合成苯甲酸乙酯的方法主要有［12 －13］: ( 1) 酯交换法． 采用苯甲酸甲酯，在路易斯酸存在下，于180 ℃ 进行酯交换． ( 2) 苯甲酰氯法． 用苯甲酰氯与无水乙醇进行羧酸衍生物的醇解反应，但此方法要对尾气进行吸收，回流后还要进行蒸馏的操作，操作复杂且产率不高． ( 3) 苯甲酸与乙醇在酸催化下进行酯化反应． 本文采用苯甲酸与乙醇在浓硫酸催化合成苯甲酸乙酯，此方法产率较高，操作较为简便，且反应物来源广，较为易得．实验中邻羟基苯甲酸与乙醇反应生成物含有水，因此反应需加装分水器，并加入 20 mL 环己烷作带水剂，同时加入少量浓硫酸作为催化剂以提高反应速率． 反应完成后，在进行初步的净化处理后，再对产物进行蒸发抽滤，重结晶处理，使产物纯净． 　　2. 2 邻羟基苯甲酰肼的制备 　　合成酰肼常规方法有 2 种: 第 1 种以酯与水合肼发生取代得目标产物酰肼． 第 2 种将羧酸制成酰氯后再与水合肼发生缩合反应得到酰肼． 由于第 2种方法需 2 步反应才能得到产物，产率偏低，同时中间产物酰氯极易与水反应，再与水合肼发生时体系要求无水化处理，操作繁杂，产物后处理繁琐，因此我们采用第 1 种方法，该方法的优点是操作处理简单，产物纯净度较高，且产率较高．实验中水合肼必需过量，水合肼与脂的物料比4∶ 1，在无水乙醇中加热回流反应 7 个小时后，再继续加入先前一半体积的水合肼继续回流 5 个小时才能反应完全． 由于反应后的混合液有过量的水合肼，需真空蒸发，以除去未反应完的水合肼． 　　2. 3 茶香酮 － 邻羟基苯甲酰腙的制备茶香酮与邻羟基苯甲酰肼通过缩合脱水生成茶香酮 － 邻羟基苯甲酰腙，茶香酮与酰肼最佳物料配比为 1∶ 2. 1，不加催化剂，反应速度很慢，且反应不完全，加入少量对甲基苯磺酸作催化剂，反应速度加快，产率增加．在红外光谱中，3 520，3 478 cm–1为羟基 O － H伸缩振动吸收峰; 3 259 cm–1为酰腙中 N － H 伸缩振动吸收峰; 2 961，2 866 cm－ 1为酰腙中甲基伸缩振动吸收峰; 1 664 cm－ 1为酰腙中的 C = N 伸缩振动吸收峰; 1 601，1 483 cm－ 1为苯环骨架振动吸收峰． 　　3 结论 　　以邻羟基苯甲酸为起始原料，与无水乙醇缩合脱水生成酯，然后与水合肼反应生成酰肼，最后与茶香酮脱水缩合反应合成目标产物茶香酮 － 邻羟基苯甲酰腙衍生物，总产率 28. 7%． 研究了各步合成反应的条件，探索了产物的提纯方法． 该合成路线原料易得、反应条件温和、操作简便、产率较高． 　　参考文献: 　　［1］汪飞，曹瑾，袁莉萍，等． 新型腙类衍生物的合成及其生物活性［J］． 农药学学报，2006，8( 2) : 176 -179． 　　［2］闫华，杨健国，林彩萍，等． 2’-( 3 -苯氧基苯亚甲基)-2 - 羟基苯甲酰腙的合成、晶体结构及理论计算［J］．化学研究与应用，2007，19( 1) : 84 -88． 　　［3］许镭，郑长征，王燕燕． 苯乙酮 -2 -羟基苯甲酰腙的合成与表征［J］． 纺织高校基础科学学报，2014，27( 2) :236 -239． 　　［4］张健，郑长征，张利勤，等． 酰腙类化合物及其稀土金属配合物的研究进展［J］． 化工技术与开发，2011，40( 1) : 23 -27． 　　［5］梁蓓，刘向荣，张鹏辉． 邻羧基苯甲醛水杨酰腙的合成及性质研究［J］． 有机化学，2010，30( 10) : 1580 -1583． 　　［6］王道林，徐娇，谭珊，等． 新型薁类 -1 -酰腙化合物的合成及抗菌活性研究［J］． 有机化学，2008，28( 11) :2016 -2019．