乙酰丙酮烯醇式e/z式衍生物及其合成制备方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物及其合成制备方法。
【背景技术】
[0002]二羰基类化合物是分子中含有两个羰基的化合物，其中两个羰基相间一个亚甲基 的化合物叫二羰基化合物。二羰基类化合物包括酮酯、酮酸、双酮、羰基酰胺。 二羰基类化合物的α-Η受到两个羰基的影响，因此具有特殊的活泼性，最常见的现象是酮 式-烯醇式平衡共存。由于羰基化合物具有酸性的α质子，在不同的pH下会进行质子的转移， 形成酮式和烯醇式，因此可以被酸或者碱催化进行互变。
[0003]乙酰丙酮又名2,4_戊二酮，是典型的β_二羰基类化合物，由酮式结构和烯醇式结 构所组成的平衡体系。乙酰丙酮是一种应用范围较广的有机化工中间体，在医药工业、兽药 和饲料添加剂行业、催化剂和助催化剂的制备以及无机材料的处理等方面都有非常广泛的 应用。欧美国家主要将其用作饲料添加剂，而在日本则主要用来制备催化剂；在我国，乙 酰丙酮主要用于合成磺胺药、兽药、饲料添加剂，还用于合成催化剂和助剂。
[0004] Ε/Ζ标记为IUPAC为区别双键的立体化学结构所制定的命名法，常用于有机化学。 它可决定三或四个取代基的双键结构，为顺反标记的延伸。烯醇式Ε/Ζ式的研究多应用于化 学研究，如反应产物Ε/Ζ式得率，反应过程，反应机理，分子间作用力等。
[0005] 另外，研究乙酰丙酮的烯醇式是通过酮式-烯醇式的化学平衡。化学平衡的概念和 平衡常数的计算都是物化实验室中最基本的知识，因此化学平衡的研究对于化学反应的进 行具有重大的意义。在上世纪中叶，利用咕NMR研究β-二羰基类化合物的酮式-烯醇式平衡 是一大热点，以Burdett等人为代表主要研究了影响互变异构平衡的因素，如分子结构、温 度、相、溶剂等。从一系列研究可以发现，通常情况下在"惰性"溶剂中烯醇式互变体的百分 含量高于酮式，随着温度的升高烯醇式结构会越来越不稳定，在气相中，乙酰丙酮的烯醇式 含量高于酮式。以上这些因素主要是影响了烯醇式分子形成分子内氢键的能力，从而影响 了其结构的稳定性。
【发明内容】
[0006] 本发明目的之一在于提供两种新型的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，它可以作为 中间体制备乙酰丙酮烯醇式E/Z式的原料。
[0007] 本发明的目的之二在于提供该衍生物的制备方法。
[0008] 为实现上述目的，本发明采用的反应机理为：
根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案： 乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其特征在于该衍生物的化学结构式为：
[0009] -种制备上述的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物的方法，其特征在于该方法的具体 步骤为： a. 将乙酰丙酮和吡啶溶于氯仿中，在搅拌下，将4-氟苯甲酰氯的氯仿溶液在0.5~1h 内缓慢滴加进行反应，滴加完后继续反应0.5~lh;所述的乙酰丙酮与4-氟苯甲酰氯的摩尔 比为：1: (1~1.5);反应结束后，用蒸馏水洗涤数十次，然后有机层用无水Na2S〇4干燥； b. 将步骤a所得有机层去除部分氯仿，待有晶体析出，该晶体经提纯得透明粒状结晶 即得乙酰丙酮烯醇式E式衍生物;将分离出的残液用硅胶TLC，正己烷:氯仿：乙腈=4:4:1的 体积比展开，将荧光下显黄绿色的条带硅胶刮下，用氯仿浸提搅拌溶解，之后过滤旋转蒸 发，得到产物即为乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物。
[0010]乙酰丙酮烯醇式E式衍生物分别为无色透明颗粒状结晶和淡黄色液体，通过单晶 衍射、4NMR、13C匪R和1H-13CHMBC测试以及参考文献鉴定结构，确定分子式SC^HnFOs; 乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物分别通过1Η匪R、13CNMR(化学位移见表1)和1H-13CHMBC测试 以及参考文献，可确定分子式为C12HnF03;这两个化合物互为E/Z式，分别命名为(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]本发明制备的产品为新化合物，且含有氟元素，互为E/Z式，可以通过19F匪R方法 对这两个化合物进行定性和定量，为研究乙酰丙酮烯醇式E/Z式提供了更便捷、快速的方 法，更可以将此方法延伸至β-二羰基类化合物烯醇式的研究。
[0012]本发明的产品为乙酰丙酮与4-氟苯甲酰氯的衍生产物，通过氟谱图能够清晰地表 征出来，在谱图上的化学位移分别为-106.73ppm、-107.12ppm(以六氟苯作为内标），有利 于对于酮类化合物烯醇式E、Z式的研究。
【具体实施方式】
[0013] 实施例一：将乙酰丙酮1.02mL、吡啶2mL及氯仿6mL同时加入50mL圆底烧瓶，烧 瓶口接加有4-氟苯甲酰氯的恒压滴液漏斗。将圆底烧瓶固定在磁力搅拌器上，打开搅拌开 关。此时旋动滴液漏斗活塞，将1.18mL4-氟苯甲酰氯在0.5h内缓慢滴加进行反应，滴加 完后继续反应0.5h。反应结束后，将反应液转移到分液漏斗，用蒸馏水洗涤数十次。然后用 无水Na2S04干燥，用真空旋转蒸发仪在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶体析出，停止 旋转蒸发仪，加入少量氯仿使晶体正好全部溶解，然后进行重结晶，重结晶后得透明粒状结 晶即得衍生物（I)。分离出的残液用硅胶TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展开，将荧光下显 黄绿色的条带硅胶刮下，用氯仿浸提搅拌溶解，之后过滤旋转蒸发，得到瓶底少量产物即为 衍生物(II)。
[0014] 实施例二:将乙酰丙酮1.02mL、吡啶4mL及氯仿6mL同时加入50mL圆底烧瓶，烧瓶口 接加有4_氟苯甲酰氯的恒压滴液漏斗。将圆底烧瓶固定在磁力搅拌器上，打开搅拌开关。此 时旋动滴液漏斗活塞，将1.18mL4-氟苯甲酰氯在1h内缓慢滴加进行反应，滴加完后继续 反应0.5h。反应结束后，将反应液转移到分液漏斗，用蒸馏水洗涤数十次。然后用无水 Na2S04干燥，用真空旋转蒸发仪在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶体析出，停止旋转 蒸发仪，加入少量氯仿使晶体正好全部溶解，然后进行重结晶，重结晶后得透明粒状结晶即 得衍生物（I)。分离出的残液用硅胶TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展开，将荧光下显黄绿 色的条带硅胶刮下，用氯仿浸提搅拌溶解，之后过滤旋转蒸发，得到瓶底少量产物即为衍生 物(II)。
[0015] 实施例三:将乙酰丙酮1.02mL、吡啶4mL及氯仿6mL同时加入50mL圆底烧瓶，烧瓶口 接加有4_氟苯甲酰氯的恒压滴液漏斗。将圆底烧瓶固定在磁力搅拌器上，打开搅拌开关。此 时旋动滴液漏斗活塞，将1.77mL4-氟苯甲酰氯在0.5h内缓慢滴加进行反应，滴加完后继 续反应1h。反应结束后，将反应液转移到分液漏斗，用蒸馏水洗涤数十次。然后用无水 Na2S04干燥，用真空旋转蒸发仪在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶体析出，停止旋转 蒸发仪，加入少量氯仿使晶体正好全部溶解，然后进行重结晶，重结晶后得透明粒状结晶即 得衍生物（I)。分离出的残液用硅胶TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展开，将荧光下显黄绿 色的条带硅胶刮下，用氯仿浸提搅拌溶解，之后过滤旋转蒸发，得到瓶底少量产物即为衍生 物(II)。
【主权项】
1. 乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其特征在于该衍生物的化学结构式为：2. -种制备根据权利要求1所述的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物的方法，其特征在于该 方法的具体步骤为： a. 将乙酰丙酮和吡啶溶于氯仿中，在搅拌下，将4-氟苯甲酰氯的氯仿溶液在0.5~I h 内缓慢滴加进行反应，滴加完后继续反应0.5~Ih;所述的乙酰丙酮与4-氟苯甲酰氯的摩尔 比为:I: (1~1.5);反应结束后，用蒸馏水洗涤数十次，然后有机层用无水Na2SO4干燥； b. 将步骤a所得有机层去除部分氯仿，待有晶体析出，该晶体经提纯得透明粒状结晶 即得乙酰丙酮烯醇式E式衍生物;将分离出的残液用硅胶TLC，正己烷:氯仿：乙腈=4:4:1的 体积比展开，将荧光下显黄绿色的条带硅胶刮下，用氯仿浸提搅拌溶解，之后过滤旋转蒸 发，得到产物即为乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物。
【专利摘要】本发明涉及乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物及其合成制备方法。该化合物的制备方法是：采用过量的乙酰丙酮和4-氟苯甲酰氯，通过在碱性条件下的亲核取代反应生成的两种新型乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其具体制备过程及步骤如下：首先将乙酰丙酮、吡啶及氯仿同时加入50mL圆底烧瓶，烧瓶口接加有4-氟苯甲酰氯的恒压滴液漏斗，将圆底烧瓶固定在磁力搅拌器上，打开搅拌开关，此时旋动滴液漏斗活塞，将4-氟苯甲酰氯缓慢滴加进行反应，滴加完后继续反应，反应结束后在分液漏斗中用蒸馏水洗涤数十次，干燥蒸馏，重结晶，分离出的残液用硅胶TLC展开，将荧光下显黄绿色的条带硅胶刮下，用氯仿浸提搅拌溶解蒸馏，得到瓶底少量产物。
【IPC分类】C07D213/04, C07C67/42, C07C69/76
【公开号】CN105418427
【申请号】CN201510793011
【发明人】翁新楚, 周璐琳, 李成, 罗声
【申请人】上海大学
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年11月18日