本發(fā)明涉及化學(xué)化工領(lǐng)域,具體地說是一種紫外光照合成查爾酮類化合物方法。
背景技術(shù):
:查爾酮及其衍生物是芳香醛酮交叉羥醛縮合的產(chǎn)物。查爾酮的化學(xué)結(jié)構(gòu)為1,3-二苯基丙烯酮,以它為母體的天然化合物存在于甘草、紅花等植物中,這些天然查爾酮常含酚羥基。由于查爾酮分子結(jié)構(gòu)柔性較大,能與不同的受體結(jié)合,因此具有廣泛的生物活性,如抗腫瘤、抑制和清除氧自由基、抗菌、抗過敏、抗病毒、抗?jié)兒徒獐d攣等作用。經(jīng)典的查爾酮衍生物的合成方法是以苯乙酮與苯甲醛在酸性溶液中縮合得到,例如,用含醋酸銨的醋酸溶液催化合成查爾酮的方法,反應(yīng)時(shí)間一般較長,而且產(chǎn)率也不高。近年來,包括微波合成在內(nèi)的許多優(yōu)良的合成方法被逐一開發(fā)出來,合成手段也越來越多樣化。例如,專利CN101289378公開了一種以離子液體為溶劑合成方法。馬正飛等人(工業(yè)催化,2007年,12期,第39頁)公開了一種微波輔助的以水滑石為催化劑的合成二硝基查爾酮的方法。但是這些方法依舊有著反應(yīng)時(shí)間長,產(chǎn)率低的缺陷。而且對于有機(jī)合成反應(yīng),尤其是固體物質(zhì)參與的反應(yīng),通常是用有機(jī)溶劑作介質(zhì),但反應(yīng)過程中所用的有機(jī)溶劑極易對環(huán)境造成污染。光催化是近年來一個(gè)重要的催化研究方向。g-C3N4是今年來發(fā)展起來的一類重要的光反應(yīng)催化劑。其在諸多反應(yīng)中已經(jīng)表現(xiàn)出了良好的催化效果。例如,(浙江理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),第31卷,第2期,2014年3月)中,報(bào)道了關(guān)于g-C3N4降解染料的應(yīng)用。但是關(guān)于g-C3N4光催化的應(yīng)用還沒有完全研究清楚,拓展g-C3N4的光催化應(yīng)用是十分必要的。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:本發(fā)明的目的是提供一種紫外光照合成查爾酮類化合物方法,所述方法相比于傳統(tǒng)的催化方法,該方法不需要溶劑,反應(yīng)速度快,底物的普適性強(qiáng),轉(zhuǎn)化率高,選擇性好等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為:該方法以g-C3N4為光催化劑,加入或不加入鈉鹽作為輔助催化劑,在紫外光的照射下,以苯甲醛及其衍生物中的一種和苯乙酮及其衍生物中的一種為反應(yīng)底物,生成查爾酮類化合物。反應(yīng)式如下:其中R1,R2均選自H,C1-C8烷基,C1-C8烷氧基中的一種;I為苯甲醛及其衍生物,II為苯乙酮及其衍生物,III為產(chǎn)物。所述鈉鹽選自氯化鈉,硝酸鈉,氫氧化鈉,碳酸鈉,甲醇鈉,乙醇鈉中一種或者兩種以上。苯甲醛及其衍生物與苯乙酮及其衍生物的摩爾比為1-2:1,g-C3N4的加入量為I與II總質(zhì)量的1-20%,輔助催化劑鈉鹽加入量占I與II的總質(zhì)量的0-20%。反應(yīng)過程中I與II的摩爾比為1-1.5:1,優(yōu)選為1.1:1,g-C3N4的加入量為I與II總質(zhì)量的10%,輔助催化劑鈉鹽加入量占I與II的總質(zhì)量的5%。本發(fā)明所使用的紫外光波長為300-500nm。紫外光照射光源為高壓汞燈,功率為50W-10KW,優(yōu)選為240-260W。反應(yīng)步驟為:在石英反應(yīng)器中加入底物,加入g-C3N4,加入或不加入鈉鹽,劇烈攪拌均勻,形成均一的懸浮溶液,紫外光照射,升溫至相應(yīng)的溫度,開始反應(yīng),其中鈉鹽為直接加入或溶于質(zhì)量濃度為1-10%的甲醇或乙醇溶液后加入。反應(yīng)溫度為室溫至80℃,反應(yīng)時(shí)間為0.5-10h,優(yōu)選為0.9-1.1h。本發(fā)明優(yōu)點(diǎn):相比于傳統(tǒng)的催化方法,該方法不需要溶劑,反應(yīng)速度快,底物的普適性強(qiáng),轉(zhuǎn)化率高,選擇性好等優(yōu)點(diǎn),苯乙酮及其衍生物的轉(zhuǎn)化率達(dá)到90%以上,查爾酮類的選擇性達(dá)到95%以上。附圖說明圖1為實(shí)施例1中所得產(chǎn)品的1H-NMR譜圖。圖2為實(shí)施例1中所得產(chǎn)品的13C-NMR譜圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明提供的方法進(jìn)行詳述,但不以任何形式限制本發(fā)明。實(shí)施例1采用250W的高壓汞燈做外紫外照射的光源,在石英反應(yīng)器中加入苯甲醛12g,苯乙酮10g,加入g-C3N43g,加入20mL甲醇鈉和氯化鈉的甲醇溶液,其中甲醇鈉含1g,氯化鈉0.5g,劇烈攪拌均勻,形成均一的 懸浮溶液。打開高壓汞燈,室溫開始反應(yīng),反應(yīng)1h結(jié)束。經(jīng)過色譜檢驗(yàn),苯乙酮的轉(zhuǎn)化率為91%,查爾酮的選擇性達(dá)到96%。實(shí)施例2~6:重復(fù)實(shí)施例1的反應(yīng)過程,不同的是反應(yīng)條件不同。各實(shí)施例的具體原料反應(yīng)條件和結(jié)果列于表1中。表1、實(shí)施例2~6具體反應(yīng)條件實(shí)施例7:采用1KW的高壓汞燈做外紫外照射的光源,在石英反應(yīng)器中加入對甲基苯甲醛12g,對乙基苯乙酮10g,加入g-C3N42g,加入1g甲醇鈉,劇烈攪拌均勻,形成均一的懸浮溶液。打開高壓汞燈,室溫開始反應(yīng),反應(yīng)1h結(jié)束。經(jīng)過色譜檢驗(yàn),苯乙酮的轉(zhuǎn)化率為92%,查爾酮的選擇性達(dá)到95%。實(shí)施例8~11:重復(fù)實(shí)施例7的反應(yīng)過程,不同的是使用的底物不同。各實(shí)施例的具體底物列于表2中。表2、實(shí)施例8~11具體反應(yīng)條件編號醛底物酮底物轉(zhuǎn)化率(%)選擇性(%)8對甲氧基苯甲醛對正辛基苯乙酮90969對甲基苯甲醛對甲氧基苯乙酮929510對正丁基苯甲醛對甲氧基苯乙酮939711對乙氧基苯甲醛對正丁基苯乙酮9495當(dāng)前第1頁1 2 3