乙酰丙酮烯醇式e/z式衍生物及其合成制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物及其合成制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二羰基類化合物是分子中含有兩個(gè)羰基的化合物，其中兩個(gè)羰基相間一個(gè)亞甲基 的化合物叫二羰基化合物。二羰基類化合物包括酮酯、酮酸、雙酮、羰基酰胺。 二羰基類化合物的α-Η受到兩個(gè)羰基的影響，因此具有特殊的活潑性，最常見的現(xiàn)象是酮 式-烯醇式平衡共存。由于羰基化合物具有酸性的α質(zhì)子，在不同的pH下會進(jìn)行質(zhì)子的轉(zhuǎn)移， 形成酮式和烯醇式，因此可以被酸或者堿催化進(jìn)行互變。
[0003]乙酰丙酮又名2,4_戊二酮，是典型的β_二羰基類化合物，由酮式結(jié)構(gòu)和烯醇式結(jié) 構(gòu)所組成的平衡體系。乙酰丙酮是一種應(yīng)用范圍較廣的有機(jī)化工中間體，在醫(yī)藥工業(yè)、獸藥 和飼料添加劑行業(yè)、催化劑和助催化劑的制備以及無機(jī)材料的處理等方面都有非常廣泛的 應(yīng)用。歐美國家主要將其用作飼料添加劑，而在日本則主要用來制備催化劑；在我國，乙 酰丙酮主要用于合成磺胺藥、獸藥、飼料添加劑，還用于合成催化劑和助劑。
[0004] Ε/Ζ標(biāo)記為IUPAC為區(qū)別雙鍵的立體化學(xué)結(jié)構(gòu)所制定的命名法，常用于有機(jī)化學(xué)。 它可決定三或四個(gè)取代基的雙鍵結(jié)構(gòu)，為順反標(biāo)記的延伸。烯醇式Ε/Ζ式的研究多應(yīng)用于化 學(xué)研究，如反應(yīng)產(chǎn)物Ε/Ζ式得率，反應(yīng)過程，反應(yīng)機(jī)理，分子間作用力等。
[0005] 另外，研究乙酰丙酮的烯醇式是通過酮式-烯醇式的化學(xué)平衡。化學(xué)平衡的概念和 平衡常數(shù)的計(jì)算都是物化實(shí)驗(yàn)室中最基本的知識，因此化學(xué)平衡的研究對于化學(xué)反應(yīng)的進(jìn) 行具有重大的意義。在上世紀(jì)中葉，利用咕NMR研究β-二羰基類化合物的酮式-烯醇式平衡 是一大熱點(diǎn)，以Burdett等人為代表主要研究了影響互變異構(gòu)平衡的因素，如分子結(jié)構(gòu)、溫 度、相、溶劑等。從一系列研究可以發(fā)現(xiàn)，通常情況下在"惰性"溶劑中烯醇式互變體的百分 含量高于酮式，隨著溫度的升高烯醇式結(jié)構(gòu)會越來越不穩(wěn)定，在氣相中，乙酰丙酮的烯醇式 含量高于酮式。以上這些因素主要是影響了烯醇式分子形成分子內(nèi)氫鍵的能力，從而影響 了其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的之一在于提供兩種新型的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，它可以作為 中間體制備乙酰丙酮烯醇式E/Z式的原料。
[0007] 本發(fā)明的目的之二在于提供該衍生物的制備方法。
[0008] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的反應(yīng)機(jī)理為：
根據(jù)上述反應(yīng)機(jī)理，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其特征在于該衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：
[0009] -種制備上述的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物的方法，其特征在于該方法的具體 步驟為： a. 將乙酰丙酮和吡啶溶于氯仿中，在攪拌下，將4-氟苯甲酰氯的氯仿溶液在0.5~1h 內(nèi)緩慢滴加進(jìn)行反應(yīng)，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)0.5~lh;所述的乙酰丙酮與4-氟苯甲酰氯的摩爾 比為：1: (1~1.5);反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水洗滌數(shù)十次，然后有機(jī)層用無水Na2S〇4干燥； b. 將步驟a所得有機(jī)層去除部分氯仿，待有晶體析出，該晶體經(jīng)提純得透明粒狀結(jié)晶 即得乙酰丙酮烯醇式E式衍生物;將分離出的殘液用硅膠TLC，正己烷:氯仿：乙腈=4:4:1的 體積比展開，將熒光下顯黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)，得到產(chǎn)物即為乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物。
[0010]乙酰丙酮烯醇式E式衍生物分別為無色透明顆粒狀結(jié)晶和淡黃色液體，通過單晶 衍射、4NMR、13C匪R和1H-13CHMBC測試以及參考文獻(xiàn)鑒定結(jié)構(gòu)，確定分子式SC^HnFOs; 乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物分別通過1Η匪R、13CNMR(化學(xué)位移見表1)和1H-13CHMBC測試 以及參考文獻(xiàn)，可確定分子式為C12HnF03;這兩個(gè)化合物互為E/Z式，分別命名為(E)-(4-氟)_苯甲酸-(Γ-甲基-3'-羰基)-Γ_丁烯酯、（Z)-(4-氟)-苯甲酸-(Γ-甲基-3'-羰基)-Γ-丁烯酯。
[0011]本發(fā)明制備的產(chǎn)品為新化合物，且含有氟元素，互為E/Z式，可以通過19F匪R方法 對這兩個(gè)化合物進(jìn)行定性和定量，為研究乙酰丙酮烯醇式E/Z式提供了更便捷、快速的方 法，更可以將此方法延伸至β-二羰基類化合物烯醇式的研究。
[0012]本發(fā)明的產(chǎn)品為乙酰丙酮與4-氟苯甲酰氯的衍生產(chǎn)物，通過氟譜圖能夠清晰地表 征出來，在譜圖上的化學(xué)位移分別為-106.73ppm、-107.12ppm(以六氟苯作為內(nèi)標(biāo)），有利 于對于酮類化合物烯醇式E、Z式的研究。
【具體實(shí)施方式】
[0013] 實(shí)施例一：將乙酰丙酮1.02mL、吡啶2mL及氯仿6mL同時(shí)加入50mL圓底燒瓶，燒 瓶口接加有4-氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗。將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開 關(guān)。此時(shí)旋動滴液漏斗活塞，將1.18mL4-氟苯甲酰氯在0.5h內(nèi)緩慢滴加進(jìn)行反應(yīng)，滴加 完后繼續(xù)反應(yīng)0.5h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗，用蒸餾水洗滌數(shù)十次。然后用 無水Na2S04干燥，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶體析出，停止 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，加入少量氯仿使晶體正好全部溶解，然后進(jìn)行重結(jié)晶，重結(jié)晶后得透明粒狀結(jié) 晶即得衍生物（I)。分離出的殘液用硅膠TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展開，將熒光下顯 黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到瓶底少量產(chǎn)物即為 衍生物(II)。
[0014] 實(shí)施例二:將乙酰丙酮1.02mL、吡啶4mL及氯仿6mL同時(shí)加入50mL圓底燒瓶，燒瓶口 接加有4_氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗。將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開關(guān)。此 時(shí)旋動滴液漏斗活塞，將1.18mL4-氟苯甲酰氯在1h內(nèi)緩慢滴加進(jìn)行反應(yīng)，滴加完后繼續(xù) 反應(yīng)0.5h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗，用蒸餾水洗滌數(shù)十次。然后用無水 Na2S04干燥，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶體析出，停止旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀，加入少量氯仿使晶體正好全部溶解，然后進(jìn)行重結(jié)晶，重結(jié)晶后得透明粒狀結(jié)晶即 得衍生物（I)。分離出的殘液用硅膠TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展開，將熒光下顯黃綠 色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到瓶底少量產(chǎn)物即為衍生 物(II)。
[0015] 實(shí)施例三:將乙酰丙酮1.02mL、吡啶4mL及氯仿6mL同時(shí)加入50mL圓底燒瓶，燒瓶口 接加有4_氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗。將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開關(guān)。此 時(shí)旋動滴液漏斗活塞，將1.77mL4-氟苯甲酰氯在0.5h內(nèi)緩慢滴加進(jìn)行反應(yīng)，滴加完后繼 續(xù)反應(yīng)1h。反應(yīng)結(jié)束后，將反應(yīng)液轉(zhuǎn)移到分液漏斗，用蒸餾水洗滌數(shù)十次。然后用無水 Na2S04干燥，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶體析出，停止旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀，加入少量氯仿使晶體正好全部溶解，然后進(jìn)行重結(jié)晶，重結(jié)晶后得透明粒狀結(jié)晶即 得衍生物（I)。分離出的殘液用硅膠TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展開，將熒光下顯黃綠 色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到瓶底少量產(chǎn)物即為衍生 物(II)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其特征在于該衍生物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式為：2. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物的方法，其特征在于該 方法的具體步驟為： a. 將乙酰丙酮和吡啶溶于氯仿中，在攪拌下，將4-氟苯甲酰氯的氯仿溶液在0.5~I h 內(nèi)緩慢滴加進(jìn)行反應(yīng)，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)0.5~Ih;所述的乙酰丙酮與4-氟苯甲酰氯的摩爾 比為:I: (1~1.5);反應(yīng)結(jié)束后，用蒸餾水洗滌數(shù)十次，然后有機(jī)層用無水Na2SO4干燥； b. 將步驟a所得有機(jī)層去除部分氯仿，待有晶體析出，該晶體經(jīng)提純得透明粒狀結(jié)晶 即得乙酰丙酮烯醇式E式衍生物;將分離出的殘液用硅膠TLC，正己烷:氯仿：乙腈=4:4:1的 體積比展開，將熒光下顯黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)，得到產(chǎn)物即為乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物及其合成制備方法。該化合物的制備方法是：采用過量的乙酰丙酮和4-氟苯甲酰氯，通過在堿性條件下的親核取代反應(yīng)生成的兩種新型乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其具體制備過程及步驟如下：首先將乙酰丙酮、吡啶及氯仿同時(shí)加入50mL圓底燒瓶，燒瓶口接加有4-氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗，將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開關(guān)，此時(shí)旋動滴液漏斗活塞，將4-氟苯甲酰氯緩慢滴加進(jìn)行反應(yīng)，滴加完后繼續(xù)反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后在分液漏斗中用蒸餾水洗滌數(shù)十次，干燥蒸餾，重結(jié)晶，分離出的殘液用硅膠TLC展開，將熒光下顯黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解蒸餾，得到瓶底少量產(chǎn)物。
【IPC分類】C07D213/04, C07C67/42, C07C69/76
【公開號】CN105418427
【申請?zhí)枴緾N201510793011
【發(fā)明人】翁新楚, 周璐琳, 李成, 羅聲
【申請人】上海大學(xué)
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月18日