一種制備查爾酮類化合物的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種制備查爾酮類化合物的方法，具體涉及到金屬氧化物催化苯乙酮 或其衍生物與苯甲醇或其衍生物反應(yīng)制備查爾酮類化合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 查爾酮類化合物，是一種α，β -不飽和酮，是重要的天然產(chǎn)物黃酮類化合物的一 種。其中，C = C雙鍵和C = 0雙鍵以共軛的形式存在，這使得查爾酮類化合物化學(xué)性質(zhì)活 潑，能發(fā)生取代、加成、縮合、氧化、還原等多種化學(xué)反應(yīng)，因此查爾酮類化合物是一類重要 的有機(jī)合成中間體。另外，由于查爾酮類化合物的分子結(jié)構(gòu)具有較大的柔性，可以與許多受 體結(jié)合，因此，其具有抗腫瘤、抗氧化及清除氧自由基，抗胃潰瘍，抗菌，抑制磷酸二酯酶，抗 脫發(fā)，促進(jìn)毛發(fā)再生及抗病毒等多種藥理活性。
[0003] 查爾酮類化合物化學(xué)合成的途徑和方法很多，經(jīng)典的化學(xué)合成方法是將苯乙酮衍 生物與苯甲醛衍生物通過Claisen-Schmidt縮合反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，反應(yīng)通常在堿性或酸性條件下 進(jìn)行。但是由于醛類化合物比較活潑，這種方法中使用的苯甲醛及其衍生物在空氣中使用 時(shí)容易發(fā)生氧化等副反應(yīng)，會(huì)降低反應(yīng)效率，從而造成不必要的污染和浪費(fèi)。為了克服這一 不利因素，以苯甲醇衍生物與苯乙酮衍生物為原料合成查爾酮類化合物的方法引起了人們 的廣泛關(guān)注。文獻(xiàn)中報(bào)道了鈀、金等貴金屬催化劑（如Pd/A10(0H)，Au/A10(0H)等）在氧 氣氣氛中，大量堿（如1( 3?04等）存在的條件下，催化苯甲醇衍生物與苯乙酮衍生物合成查 爾酮類化合物。由于反應(yīng)體系中存在大量無機(jī)堿，再加上貴金屬催化劑的使用，從而限制了 該類催化體系的工業(yè)化應(yīng)用。
[0004] 因此，尋找一種制備簡(jiǎn)單、清潔高效的催化劑，用于合成查爾酮類化合物具有重要 意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的意義在于提供一種金屬氧化物催化制備查爾酮類化合物的方法。
[0006] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的方法是，以苯甲醇或其衍生物和苯乙酮或其衍 生物為反應(yīng)物，金屬氧化物為催化劑，制備查爾酮類化合物。
[0007] 具體制備過程如下：
[0008] 于有機(jī)溶劑中，加入苯乙酮或其衍生物與苯甲醇或其衍生物，以金屬氧化物作為 催化劑，放入耐壓容器密閉，在40~150°C下，攪拌反應(yīng)0. 5h~24h，分離得到查爾酮類化 合物。
[0009] 所述苯乙酮或其衍生物，結(jié)構(gòu)式為：
[0010]
[0011] 其中札為-η、硝基、腈基、異腈基、鹵素取代基、。烴基、。烷氧基或Q-Ci。 的取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素中的一種或兩種以上；
[0012] 所述苯甲醇或其衍生物，結(jié)構(gòu)式為：
[0013]
[0014] 其中R2為-H、硝基、腈基、異腈基、鹵素取代基、。烴基、。烷氧基或 的取代烴基，取代基團(tuán)為、硝基、腈基、異腈基、鹵素中的一種或兩種以上。
[0015] 所述查爾酮類化合物，結(jié)構(gòu)式為：
[0016]
[0017] 其中，札為-H、硝基、腈基、異腈基、鹵素取代基、。烴基、(：「(；。烷氧基或CfQ。 的取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素中的一種或兩種以上；
[0018] R2為-H、硝基、腈基、異腈基、鹵素取代基、。的烴基、。烷氧基或的 取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素中的一種或兩種以上。
[0019] 所述苯乙酮或其衍生物的摩爾濃度為0. 234mol/L~1. 488mol/L ;
[0020] 所述苯乙酮或其衍生物的摩爾濃度優(yōu)選為0. 234mol/L~0. 744mol/L ;
[0021] 所述苯乙酮或其衍生物的摩爾濃度最佳為0. 234mol/L~0. 468mol/L ;
[0022] 苯甲醇或其衍生物的摩爾濃度為0· 351mol/L~2. 232mol/L ;
[0023] 苯甲醇或其衍生物的摩爾濃度優(yōu)選為0· 351mol/L~1. 116mol/L ;
[0024] 苯甲醇或其衍生物的摩爾濃度最佳為0· 351mol/L~0· 702mol/L。
[0025] 優(yōu)選查爾酮類化合物為：（式3)中札=R2 = -H，&為硝基、腈基、異腈基、鹵素取 代基、CfC5的烴基、CfC5烷氧基或CfC 5的取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素 中的一種或兩種以上，R2為硝基、腈基、異腈基、鹵素取代基、（；_(；的烴基、（；-(： 5烷氧基或 C「C5的取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素中的一種或兩種以上；
[0026] 最佳查爾酮類化合物為：（式3)中札=R2 = -H，&為硝基、腈基、異腈基、鹵素取 代基、CfC3的烴基、CfC3烷氧基或CfC 3的取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素 中的一種或兩種以上，R2為硝基、腈基、異腈基、鹵素取代基、的烴基、烷氧基或 C「C3的取代烴基，取代基團(tuán)為硝基、腈基、異腈基、鹵素中的一種或兩種以上。
[0027] 所述金屬氧化物為 MgO、Mn02、Y203、Nb205、A1 203、Zr02、Ti02、V20 5 或 Ce02 中的一種 或兩種以上；
[0028] 優(yōu)選金屬氧化物為MgO、Μη02、Y203、A1 203或Ce02中的一種或兩種以上；
[0029] 最佳金屬氧化物為Μη02、Y203或Ce0 2中的一種或兩種以上。
[0030] 所述金屬氧化物用量與苯乙酮或其衍生物的質(zhì)量比為1:12~5:6 ;
[0031] 所述金屬氧化物用量與苯乙酮或其衍生物的優(yōu)選質(zhì)量比為1:4~5:6 ;
[0032] 所述金屬氧化物用量與苯乙酮或其衍生物的質(zhì)量比最佳為1:2~5:6。
[0033] 有機(jī)溶劑為苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯、對(duì)二甲苯、異丙醇、甲醇、乙醇或乙腈中 的一種或兩種以上；
[0034] 有機(jī)溶劑優(yōu)選為苯、甲苯、鄰二甲苯、間二甲苯或?qū)Χ妆街械囊环N或兩種以上；
[0035] 有機(jī)溶劑最佳為對(duì)二甲苯。
[0036] 有機(jī)溶劑于總體系中的質(zhì)量百分比為54%~92%。
[0037] 優(yōu)選反應(yīng)溫度為80~150°C，優(yōu)選反應(yīng)時(shí)間為：lh~24h ;
[0038] 最佳反應(yīng)溫度為120~150°C，最佳反應(yīng)時(shí)間為：6h~12h。
[0039] 查爾酮及衍生物的制備原理為：所述的苯甲醇或其衍生物與苯乙酮或其衍生物在 金屬氧化物的催化作用下，苯甲醇或其衍生物經(jīng)空氣氧化原位生成苯甲醛或其衍生物，與 此同時(shí)生成的苯甲醛或其衍生物與苯乙酮或其衍生物經(jīng)縮合反應(yīng)生成查爾酮或其衍生物。
[0040] 本發(fā)明與公布的反應(yīng)工藝相比較，具有以下幾種優(yōu)勢(shì)：
[0041] 1、本反應(yīng)采用金屬氧化物催化反應(yīng)，材料易得，制備簡(jiǎn)單，反應(yīng)過程簡(jiǎn)單可控易操 作，穩(wěn)定性高，經(jīng)簡(jiǎn)單處理后即可重復(fù)使用；
[0042] 2、采用固體金屬氧化物作為催化劑，反應(yīng)物與催化劑易于分離；
[0043] 3、具有較好的普適性，對(duì)于苯甲醇類衍生物與苯乙酮類衍生物均能催化轉(zhuǎn)化生成 相應(yīng)的查爾酮類化合物，其中查爾酮的產(chǎn)率最高可達(dá)66% ;
[0044] 4、反應(yīng)體系中不需要添加額外的添加劑或堿，有利于產(chǎn)物的分離提純；
[0045] 5、使用金屬氧化物催化劑較使用昂貴的貴金屬催化劑，更加經(jīng)濟(jì)。
【附圖說明】
[0046] 圖1為實(shí)施例6的產(chǎn)物氣相-質(zhì)譜聯(lián)用分析譜圖，其中圖1 (a)為色譜圖，圖1 (b) 為保留時(shí)間在13. 222min的產(chǎn)物，即查爾酮及與標(biāo)準(zhǔn)圖庫對(duì)照的質(zhì)譜圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047] 為了對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明，下面給出幾個(gè)具體實(shí)施案例，但本發(fā)明不限 于這些實(shí)施例。
[0048] 實(shí)施例1
[0049] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL對(duì)二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Ce02，在130°C下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選 擇性見表1。
[0050] 實(shí)施例2
[0051] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL對(duì)二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg MgO,在130°C下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選 擇性見表1。
[0052] 實(shí)施例3
[0053] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL對(duì)二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Μη02，在130°C下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選 擇性見表1。
[0054] 實(shí)施例4
[0055] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL對(duì)二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Y203，在130°C下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選 擇性見表1。
[0056] 實(shí)施例5
[0057] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL對(duì)二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg A1203，在130°C下攪拌反應(yīng)24h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選 擇性見表1。
[0058] 實(shí)施例6
[0059] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL對(duì)二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Ce02，在150°C下攪拌反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選 擇性見表1。
[0060] 實(shí)施例7
[0061] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL異丙醇、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇,再加入0. lg Ce02，在150°C下攪拌反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選擇性 見表1。
[0062] 實(shí)施例8
[0063] 在15mL耐壓瓶中，加入2mL甲醇、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入0. lg Ce02，在150°C下攪拌反應(yīng)12h，反應(yīng)結(jié)束后，離心分離，色譜檢測(cè)產(chǎn)物，其轉(zhuǎn)化率與選擇性 見表1。
[0064] 實(shí)施例9
[006