3-(4-咔唑-9-基-苯基)-1-二茂铁基-丙酮及其制备方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明属于化学合成领域，特别涉及3- (4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙 酮及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 咔唑是一种很重要的含氮芳杂环化合物，具有较高的生物活性、较低的毒性、良好 的配位能力和多变的结构，在医药（抗癌、抗菌、抗阻胺剂、抗氧化、抗炎、神经抑制等）、染 料、材料等多领域广阔的应用前景，近年来，将咔唑基引入不同的分子中，以期合成新的具 有特殊性能的化合物一直受到化学研究者的青睐。
[0003] 查尔酮及衍生物是芳香醛酮发生交叉羟醛缩合的产物，含有C = 0, -OH，-X (卤素） 等取代基团，使其成为重要的有机物。具有广泛的生物活性、药理活性、催化活性、光引发活 性，在药物、催化、材料等领域有广泛的应用。含有电子给体的查尔酮及其衍生物一直是研 究的热点，其具有C = C-C = 0的结构。由于其分子结构具有较大的柔性，能与不同的受体 结合，从而赋予了它重要的化学和生物学上的意义。
[0004] 传统的合成查尔酮的方法是采用液相合成的方法，一般以乙醇作为溶剂，传统的 合成方法，操作复杂，设备要求高，时间长，耗时耗力，且产率非常低。而含咔唑基的查尔酮 的合成成为研究的一个全新的领域，目前未见文献报道采用研磨法，将两者通过化学方法 进行结合，以期得到其性能的叠加。因此这方面的研究也是化学工作者研究的一个热点。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1_二茂铁基-丙酮及其 制备方法，该方法反应时间短，无需溶剂，操作过程简单，反应条件温和，设备要求低，后处 理简单，反应完全，产率高。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
[0007] 3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1_二茂铁基-丙酮，其结构式如式（1)所示：
[0008]
[0009] 3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1_二茂铁基-丙酮的制备方法，包括以下步骤：
[0010] 1)向干燥的反应容器中加入A mol乙酰基二茂铁、B mol 4-咔唑-9-基-苯甲 醛、C mol NaOH和D mol K2CO3,研磨均匀，得到混合物；其中A:B:C:D=1:L 2: (LI~ I. 2) : (I. 1 ~1. 2);
[0011] 2)将混合物在80~85 °C下保温反应20~40min，然后自然冷却，再对反应产物进 行洗潘、抽滤，将滤饼重结晶，即得到3_(4_味唑_9_基-苯基）_1_二茂铁基-丙酬。
[0012] 所述的4-咔唑-9-基-苯甲醛的制备方法为：向干燥的反应容器中加入a mol的 咔唑、b mol的卤代苯甲醛、c mol的三乙胺和d mL的DMF，在80°C下搅拌回流反应20~ 24h，反应结束后，待反应液自然冷却至室温，对反应液进行洗涤、抽滤，将滤饼重结晶，即得 到 4-咔唑-9-基-苯甲醛；其中 a:b:c:d = I: (1 ~L 2) : (L 2 ~L 3) :5000。
[0013] 所述的反应容器为研钵。
[0014] 所述步骤1)中研磨均勾所需的时间为10~20min。
[0015] 所述步骤1)中的研磨是在室温下进行的。
[0016] 所述步骤2)中的保温反应是在烘箱中进行的。
[0017] 所述步骤2)中洗涤反应产物时所用的溶剂是体积分数为90~95%的乙醇。
[0018] 所述步骤2)中重结晶所用的溶剂为无水乙醇。
[0019] 与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
[0020] 本发明提供的3- (4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙酮的制备方法，以乙酰 基二茂铁和4-咔唑-9-基-苯甲醛为原料，以NaOH和K 2CO3S催化剂，采用固相无溶剂法 通过研磨制备出3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1_二茂铁基-丙酮。研磨法是利用研钵和研 杵产生的机械力作用于反应物，而使反应进行的一种固相反应方法，它比传统的有机合成 方法更方便和易于操作，在研磨条件下许多传统的反应可以在较温和的条件下进行，或者 提高收率、或者缩短反应时间，甚至可以引起某些在传统条件下不能进行的反应。本发明采 用的催化剂为NaOH和K 2CO3，采用固体碱作催化剂可以避免传统方法的缺点，具有反应活性 高、反应速度快、反应时间短、选择性好等优点。不仅可以克服液相反应中溶剂腐蚀设备、 污染环境等缺点，而且催化剂可以重复使用，利用率得以提高。本发明通过固相反应制备 3- (4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙酮，反应速度快，反应时间短，无需溶剂，操作过 程简单，只需将原料研磨均匀后即可完全反应，反应条件温和，设备要求低，后处理简单，反 应完全，3- (4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙酮的产率高达97 %以上，克服了常规 加热法中反应时间长、溶剂用量大、后处理难等缺点，是一种绿色、环保、快速、高效、简便的 3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙酮的方法。
[0021] 本发明提供的3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1_二茂铁基-丙酮是一种未经报道的 查尔酮衍生物，并发现其具有良好的抑菌效果，因此本发明能够为含咔唑基查尔酮类化合 物的发展应用提供有益帮助。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明制得的4-咔唑-9-基-苯甲醛的红外图谱；
[0023] 图2为本发明制得的4-咔唑-9-基-苯甲醛的核磁共振图谱；
[0024] 图3为本发明制得的3- (4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙酮的红外图谱；
[0025] 图4为本发明制得的3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1_二茂铁基-丙酮的核磁共振 图谱。
【具体实施方式】
[0026] 本发明以乙酰基二茂铁和4-咔唑-9-基-苯甲醛为原料，以NaOH和K2CO3为催化 剂，采用固相无溶剂法制备出3-(4-咔唑-9-基-苯基）-1-二茂铁基-丙酮，其反应方程 式为：
[0028] 其中原料4-咔唑-9-基-苯甲醛的制备方法为：向干燥的三口烧瓶中加入a mol 的咔唑、b mol的卤代苯甲醛、c mol的三乙胺和d mL的DMF，在80°C下搅拌回流反应20~ 24h，反应结束后，待反应液自然冷却至室温，用冰水对反应液进行洗涤，然后抽滤，滤饼用 无水乙醇重结晶，即得到4-味唑-9-基-苯甲醛；其中a:b:c:d = I: (1~1. 2) : (1. 2~ 1. 3) :5000,卤代苯甲醛为对氟苯甲醛，对溴苯甲醛或对氯苯甲醛。
[0029] 图1为利用上述方法制得的4-咔唑-9-基-苯甲醛的红外图谱；从图1中可以看 出，在3050cm 1处较强的吸收振动峰为苯环C-H的伸缩振动吸收峰；在3417cm 1处的较强的 吸收峰减弱，且在2817cm1和2727cm 1处出现了醛基上的C-H和在1698cm 1左右处为C = O 的振动吸收峰；苯环骨架振动吸收峰出现在1598cm \ 1491cm 1和1447cm S出现在924cm \ 850cm1和751cm 1左右出的较弱的吸收峰，为苯环取代产生的振动伸缩吸收峰。以上说明 此类化合物的生成。
[0030] 图2为利用上述方法制得的4-咔唑-9-基-苯甲醛的核磁共振图谱，由图2可以 看出，由于咔唑环和苯环的共辄作用，芳环上H的化学位移出现