一种1,2‑二苯基乙酮及其衍生物的合成方法与流程

文档序号:12688820阅读:547来源:国知局

本发明属于有机合成技术领域,具体是一种1,2-二苯基乙酮及其衍生物的合成方法。



背景技术:

1,2-二苯基乙酮类化合物,是一类重要的医药、农药中间体,近年来主要应用于抗炎药以及雌激素类药物的合成。最近研究表明,由1,2-二苯基乙酮类化合物合成的杂环化合物对癌细胞具有活性。这些杂环化合物主要包括异黄酮类、吡咯环类、吡唑环类、咪唑环类、噻唑环类、异恶唑环类等,其中吡唑环类药物药效最好。

1,2-二苯基乙酮类化合物的合成关键是其酮羰基的引入,目前文献报道的合成方法主要有以下几种:1)以苯乙酸为原料,与氯化亚砜进行酰化反应得到苯乙酰氯后,在三氟甲磺酸酮的催化作用下与苯发生取代反应得到1,2-二苯基乙酮。(刘东等.二苯乙酮的合成方法研究[J].河北化工,2006,29(4):15-16.)。该方法虽然成功得到了产物,但分离提纯难度较大,总体收率不高,且不适用于1,2-二苯基乙酮衍生物的合成。2)CN 1649832A报道了在碱的存在下,使3-三氟甲基苯甲酸C1-C2烷基酯与4-甲基苯氰反应,进而合成取代的1,2-二苯基乙酮衍生物,其中所用的碱为C1-C4的伯醇钾盐。据报道,该方法使用质子极性溶剂,甲醇钾作碱时效果最佳,但最高收率只有86%,而且产生大量固废,对环境不友好,不适合工业化生产。3)CN 102766073报道了以4-氰基氯苄为原料,与氰化钠反应生成4-氰基苯乙腈后,再在碱性条件下与3-三氟甲基苯甲酸甲酯反应,最后将氰基水解得到1,2-二苯基乙酮衍生物。这种引入氰基再水解的合成方法,主要缺点是步骤较多、成本较高,使用了剧毒氰化钠,废水中的氰根离子对环境污染严重。



技术实现要素:

为解决上述问题,本发明提供一种1,2-二苯基乙酮及其衍生物的合成方法,具有快速简便、收率较高、无污染、反应条件温和等优点。

本发明采用的技术方案是:一种1,2-二苯基乙酮及其衍生物的合成方法,包括以下步骤:(1)酰胺化反应:以化合物Ⅰ为起始原料,在碱催化下与N,O-二取代羟胺或其盐发生酰胺化反应,得到中间体叔酰胺Ⅱ,其中,化合物Ⅰ与N,O-二取代羟胺或其盐的摩尔比为1:1-1:7;所述的碱为三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种,所用溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、水、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、甲苯、二甲苯中的一种,反应温度为-20-100℃,反应时间0.5-8小时;(2)格氏反应:将中间体叔酰胺Ⅱ与取代苄基卤化镁反应,再经酸性条件下水解得到1,2-二苯基乙酮或其衍生物Ⅲ与N,O-二取代羟胺或其盐,中间体叔酰胺Ⅱ与取代苄基卤化镁的摩尔比为1:1-1:2;选用的溶剂为乙醚、正丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、苯、氯苯、甲苯、二甲苯中的一种,反应温度为0-142℃,反应时间2-6小时,

式中,R为羟基、氯或C1-C2烷氧基;

R1为氢、C1-C6烷基或C1-C6烯基;

R2为C1-C6烷基或C1-C6烯基;

R3为氢、羟基、胺基、磺酸基、硝基、氰基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、卤烷基或卤烷氧基;

R4为氢、羟基、胺基、磺酸基、硝基、氰基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、卤烷基或卤烷氧基;

X为氯或溴。

特别的,当R1为氢时,包括以下步骤:(1)酰胺化反应:以化合物Ⅰ为起始原料,在碱催化下与O-取代羟胺或其盐发生酰胺化反应,得到中间体仲酰胺Ⅳ,所述化合物Ⅰ与O-取代羟胺或其盐的摩尔比为1:1-1:7;所述的碱为三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种,所用溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、水、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、甲苯、二甲苯中的一种,反应温度为-20-100℃,反应时间0.5-8小时;(2)甲基化反应:将中间体仲酰胺Ⅳ与甲基化试剂反应得到中间体叔酰胺Ⅴ,中间体仲酰胺Ⅳ与甲基化试剂的摩尔比为1:1-1:6;甲基化试剂选用碘甲烷、碳酸二甲酯、硫酸二甲酯、三氟甲基磺酸甲酯中的一种;所用溶剂为二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、甲醇、乙醇、水、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、N,N-二甲基甲酰胺、苯、氯苯、甲苯、二甲苯中的一种;所用的碱为三乙胺、吡啶、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、氢氧化钠、氢氧化钾中的一种,反应温度为0-65℃,反应时间2-12小时;(3)格氏反应:将中间体叔酰胺Ⅴ与取代苄基卤化镁反应,再经酸性条件下水解得到1,2-二苯基乙酮或其衍生物Ⅲ与N-甲基-O-取代羟胺或其盐,中间体叔酰胺Ⅴ与取代苄基卤化镁的摩尔比为1:1-1:2;选用的溶剂为乙醚、正丁醚、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、苯、氯苯、甲苯、二甲苯中的一种,反应温度为0-142℃,反应时间2-6小时,

式中,R为羟基、氯或C1-C2烷氧基;

R2为C1-C6烷基或C1-C6烯基;

R3为氢、羟基、胺基、磺酸基、硝基、氰基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、卤烷基或卤烷氧基;

R4为氢、羟基、胺基、磺酸基、硝基、氰基、C1-C4烷基、C1-C4烷氧基、卤素、卤烷基或卤烷氧基;

X为氯或溴。

本发明的有益效果是:本发明制备方法具有快速简便、收率较高、无污染、反应条件温和等优点,最后生成的N,O-二取代羟胺或其盐可以回收再利用。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解,下面将结合实施例对本发明作进一步详述,该实施例仅用于解释本发明,并不构成对本发明保护范围的限定。

实施例1

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入水100ml、N-甲基-N-甲氧基胺盐酸盐10.70 g(0.11 mol),降温至0℃,缓慢滴加碳酸钠饱和溶液,调节溶液pH至10-10.5,缓慢滴加含有苯甲酸12.20 g(0.10 mol)的甲苯液50ml,于0℃条件下搅拌3 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,分去水层,有机层水洗(300 mL×3),收集有机层,减压蒸馏得N-甲氧基-N-甲基苯甲酰胺Ⅱ(a),产率83%;

(2)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml正丁醚及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至65-80℃,滴加少量含氯苄13.8 g(0.11 mol)的正丁醚溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含氯苄的正丁醚溶液,控温80-90℃,滴加完毕后,保温搅拌1 h。缓慢滴加含N-甲氧基-N-甲基苯甲酰胺Ⅱ(a)16.5 g(0.1 mol)的正丁醚溶液50ml,控温80-90℃。滴加结束后,缓慢升温至95-105℃,保温搅拌3 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得1,2-二苯基乙酮Ⅲ(a),产率89%。

实施例2

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入四氢呋喃100ml、N-甲基-N-甲氧基胺盐酸盐10.70 g(0.11 mol),降温至0℃,缓慢滴加三乙胺,调节溶液pH至10-10.5,缓慢滴加含有苯甲酸12.20 g(0.10 mol)的四氢呋喃溶液50ml,于0℃条件下搅拌2 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,加入乙酸乙酯100ml,分去水层,有机层水洗(300 mL×3),收集有机层,减压蒸馏得N-甲氧基-N-甲基苯甲酰胺Ⅱ(a),产率71%;

(2)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml四氢呋喃及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至60-70℃,滴加少量含氯苄13.8 g(0.11 mol)的四氢呋喃溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含氯苄的四氢呋喃溶液,控温80-90℃,滴加完毕后,保温搅拌1 h。缓慢滴加含N-甲氧基-N-甲基苯甲酰胺Ⅱ(a)16.5 g(0.1 mol)的四氢呋喃溶液50ml,控温80-90℃。滴加结束后,缓慢升温至95-105℃,保温搅拌3 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得1,2-二苯基乙酮Ⅲ(a),产率86%。

实施例3

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入1,2-二氯乙烷100ml、N-甲基-N-甲氧基胺盐酸盐10.70 g(0.11 mol),降温至5℃,缓慢滴加三乙胺,调节溶液pH至9-10,缓慢滴加3-三氟甲基苯甲酸甲酯20.40 g(0.10 mol),于5℃条件下搅拌8 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,水洗(300 mL×3),收集有机层,减压蒸馏得白色固体N-甲氧基-N-甲基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅱ(b),产率85.2%;

(2)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml正丁醚及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至70-80℃,滴加少量含对氰基氯苄16.6 g(0.11 mol)的正丁醚溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含对氰基氯苄的正丁醚溶液,控温90-110℃,滴加完毕后,保温搅拌1 h。缓慢滴加含N-甲氧基-N-甲基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅱ(b)23.3 g(0.1 mol)的正丁醚溶液60ml,控温90-110℃。滴加结束后,缓慢升温至75-95℃,保温搅拌3 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮Ⅲ(b),产率94%。

实施例4

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入N,N-二甲基甲酰胺100ml、N-甲基-N-甲氧基胺盐酸盐10.70 g(0.11 mol),控温5-10℃,缓慢滴加吡啶,调节溶液pH至9-10,缓慢滴加3-三氟甲基苯甲酸甲酯20.40 g(0.10 mol),于5-10℃条件下搅拌4 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,水洗(300 mL×3),抽滤,干燥得白色固体N-甲氧基-N-甲基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅱ(b),产率82%;

(2)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml 2-甲基四氢呋喃及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至60-70℃,滴加少量含对氰基氯苄16.6 g(0.11 mol)的2-甲基四氢呋喃溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含对氰基氯苄的2-甲基四氢呋喃溶液,控温90-110℃,滴加完毕后,保温搅拌1 h。缓慢滴加含N-甲氧基-N-甲基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅱ(b)23.3 g(0.1 mol)的2-甲基四氢呋喃溶液60ml,控温90-110℃。滴加结束后,缓慢升温至75-95℃,保温搅拌3 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮Ⅲ(b),产率92.7%。

实施例5

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入水100ml、N-甲基-N-甲氧基胺盐酸盐10.70 g (0.11 mol),控温-20℃,缓慢滴加30%氢氧化钠溶液,调节溶液pH至7.5-8,缓慢滴加3-三氟甲基苯甲酰氯20.90 g(0.10 mol),于-20℃条件下搅拌3-4 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,抽滤,干燥得白色固体N-甲氧基-N-甲基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅱ(b),产率90.5%;

(2)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml四氢呋喃及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至70-80℃,滴加少量含对氰基氯苄16.6 g(0.11 mol)的四氢呋喃溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含对氰基氯苄的四氢呋喃溶液,控温70-80℃,滴加完毕后,保温搅拌0.5 h。缓慢滴加含N-甲氧基-N-甲基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅱ(b)23.3 g(0.1 mol)的四氢呋喃溶液50ml,控温70-80℃。滴加结束后,继续保温搅拌1 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮Ⅲ(b),产率96%。

实施例6

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入水100ml、N-乙氧基胺盐酸盐10.60 g(0.11 mol),降温至-5℃,缓慢滴加碳酸钾饱和溶液,调节溶液pH至8-8.5,缓慢滴加含有苯甲酰氯14.10 g(0.10 mol)的二氯乙烷溶液50ml,于-5℃条件下搅拌4 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,分去水层,有机层水洗(150 mL×3),收集有机层,减压蒸馏得N-乙氧基苯甲酰胺Ⅳ(a),产率87.3%;

(2)甲基化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入甲醇100ml、N-乙氧基苯甲酰胺Ⅳ(a)16.50 g(0.1 mol),降温至5℃,缓慢滴加硫酸二甲酯13.90 g(0.11 mol),同时用50%氢氧化钠溶液调节溶液pH至9-10,滴加完毕后,于5-10℃条件下搅拌2 h。恢复至室温,调节溶液pH至7-8,过滤,滤液减压蒸馏得N-甲基-N-乙氧基苯甲酰胺Ⅴ(a),产率85.7%;

(3)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml四氢呋喃及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至60-70℃,滴加少量含氯苄13.8 g(0.11 mol)的四氢呋喃溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含氯苄的四氢呋喃溶液,控温80-90℃,滴加完毕后,保温搅拌1 h。缓慢滴加含N-甲基-N-乙氧基苯甲酰胺Ⅴ(a)17.9 g(0.1 mol)的四氢呋喃溶液60ml,控温70-80℃。滴加结束后,缓慢升温至90-95℃,保温搅拌4 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得1,2-二苯基乙酮Ⅲ(a),产率88.7%。

实施例7

(1)酰胺化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入水100ml、N-乙氧基胺盐酸盐10.60 g(0.11 mol),降温至-5℃,缓慢滴加碳酸钾饱和溶液,调节溶液pH至8-8.5,继续降温至-10℃缓慢滴加含有3-三氟甲基苯甲酰氯20.70 g(0.10 mol)的二氯甲烷溶液50ml,于-10℃条件下搅拌6 h。恢复至室温,用稀盐酸调节溶液pH至中性,分去水层,有机层水洗(150 mL×3),收集有机层,减压蒸馏得N-乙氧基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅳ(b),产率93.2%;

(2)甲基化反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入乙醇100ml、N-乙氧基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅳ(b)23.30 g(0.1 mol),降温至5℃,缓慢滴加硫酸二甲酯13.90 g(0.11 mol),同时用50%氢氧化钠溶液调节溶液pH至9-10,滴加完毕后,于0-5℃条件下搅拌3 h。恢复至室温,调节溶液pH至7-8,过滤,滤液减压蒸馏得N-甲基-N-乙氧基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅴ(b),产率82.4%;

(3)格氏反应:向250 mL四口烧瓶中依次加入100ml四氢呋喃及适量镁屑,氮气置换3次,室温下开始搅拌,缓慢升温至70-80℃,滴加少量含对氰基氯苄16.6 g(0.11 mol)的四氢呋喃溶液。缓慢加入适量碘粒,保温。待反应体系颜色逐渐消退,溶液变浑浊,停止加热。缓慢滴加剩余的含对氰基氯苄的四氢呋喃溶液,控温70-80℃,滴加完毕后,保温搅拌0.5 h。缓慢滴加含N-甲基-N-乙氧基-3-三氟甲基苯甲酰胺Ⅴ(b)24.7 g(0.1 mol)的四氢呋喃溶液60ml,控温70-80℃。滴加结束后,继续保温搅拌1 h。降温至60℃,用稀盐酸调节溶液pH至中性,搅拌0.5 h,静置,分液,有机层减压蒸馏得3-三氟甲基苯基-4-氰基苄基酮Ⅲ(b),产率95.4%。

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