一种制备查尔酮类化合物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种制备查尔酮类化合物的方法，具体涉及到金属氧化物催化苯乙酮 或其衍生物与苯甲醇或其衍生物反应制备查尔酮类化合物。
【背景技术】
[0002] 查尔酮类化合物，是一种α，β -不饱和酮，是重要的天然产物黄酮类化合物的一 种。其中，C = C双键和C = 0双键以共轭的形式存在，这使得查尔酮类化合物化学性质活 泼，能发生取代、加成、缩合、氧化、还原等多种化学反应，因此查尔酮类化合物是一类重要 的有机合成中间体。另外，由于查尔酮类化合物的分子结构具有较大的柔性，可以与许多受 体结合，因此，其具有抗肿瘤、抗氧化及清除氧自由基，抗胃溃疡，抗菌，抑制磷酸二酯酶，抗 脱发，促进毛发再生及抗病毒等多种药理活性。
[0003] 查尔酮类化合物化学合成的途径和方法很多，经典的化学合成方法是将苯乙酮衍 生物与苯甲醛衍生物通过Claisen-Schmidt缩合反应实现，反应通常在碱性或酸性条件下 进行。但是由于醛类化合物比较活泼，这种方法中使用的苯甲醛及其衍生物在空气中使用 时容易发生氧化等副反应，会降低反应效率，从而造成不必要的污染和浪费。为了克服这一 不利因素，以苯甲醇衍生物与苯乙酮衍生物为原料合成查尔酮类化合物的方法引起了人们 的广泛关注。文献中报道了钯、金等贵金属催化剂（如Pd/A10(0H)，Au/A10(0H)等）在氧 气气氛中，大量碱（如1( 3?04等）存在的条件下，催化苯甲醇衍生物与苯乙酮衍生物合成查 尔酮类化合物。由于反应体系中存在大量无机碱，再加上贵金属催化剂的使用，从而限制了 该类催化体系的工业化应用。
[0004] 因此，寻找一种制备简单、清洁高效的催化剂，用于合成查尔酮类化合物具有重要 意义。
【发明内容】
[0005] 本发明的意义在于提供一种金属氧化物催化制备查尔酮类化合物的方法。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供的方法是，以苯甲醇或其衍生物和苯乙酮或其衍 生物为反应物，金属氧化物为催化剂，制备查尔酮类化合物。
[0007] 具体制备过程如下：
[0008] 于有机溶剂中，加入苯乙酮或其衍生物与苯甲醇或其衍生物，以金属氧化物作为 催化剂，放入耐压容器密闭，在40~150°C下，搅拌反应0. 5h~24h，分离得到查尔酮类化 合物。
[0009] 所述苯乙酮或其衍生物，结构式为：
[0010]
[0011] 其中札为-η、硝基、腈基、异腈基、卤素取代基、。烃基、。烷氧基或Q-Ci。 的取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素中的一种或两种以上；
[0012] 所述苯甲醇或其衍生物，结构式为：
[0013]
[0014] 其中R2为-H、硝基、腈基、异腈基、卤素取代基、。烃基、。烷氧基或 的取代烃基，取代基团为、硝基、腈基、异腈基、卤素中的一种或两种以上。
[0015] 所述查尔酮类化合物，结构式为：
[0016]
[0017] 其中，札为-H、硝基、腈基、异腈基、卤素取代基、。烃基、(：「(；。烷氧基或CfQ。 的取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素中的一种或两种以上；
[0018] R2为-H、硝基、腈基、异腈基、卤素取代基、。的烃基、。烷氧基或的 取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素中的一种或两种以上。
[0019] 所述苯乙酮或其衍生物的摩尔浓度为0. 234mol/L~1. 488mol/L ;
[0020] 所述苯乙酮或其衍生物的摩尔浓度优选为0. 234mol/L~0. 744mol/L ;
[0021] 所述苯乙酮或其衍生物的摩尔浓度最佳为0. 234mol/L~0. 468mol/L ;
[0022] 苯甲醇或其衍生物的摩尔浓度为0· 351mol/L~2. 232mol/L ;
[0023] 苯甲醇或其衍生物的摩尔浓度优选为0· 351mol/L~1. 116mol/L ;
[0024] 苯甲醇或其衍生物的摩尔浓度最佳为0· 351mol/L~0· 702mol/L。
[0025] 优选查尔酮类化合物为：（式3)中札=R2 = -H，&为硝基、腈基、异腈基、卤素取 代基、CfC5的烃基、CfC5烷氧基或CfC 5的取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素 中的一种或两种以上，R2为硝基、腈基、异腈基、卤素取代基、（；_(；的烃基、（；-(： 5烷氧基或 C「C5的取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素中的一种或两种以上；
[0026] 最佳查尔酮类化合物为：（式3)中札=R2 = -H，&为硝基、腈基、异腈基、卤素取 代基、CfC3的烃基、CfC3烷氧基或CfC 3的取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素 中的一种或两种以上，R2为硝基、腈基、异腈基、卤素取代基、的烃基、烷氧基或 C「C3的取代烃基，取代基团为硝基、腈基、异腈基、卤素中的一种或两种以上。
[0027] 所述金属氧化物为 MgO、Mn02、Y203、Nb205、A1 203、Zr02、Ti02、V20 5 或 Ce02 中的一种 或两种以上；
[0028] 优选金属氧化物为MgO、Μη02、Y203、A1 203或Ce02中的一种或两种以上；
[0029] 最佳金属氧化物为Μη02、Y203或Ce0 2中的一种或两种以上。
[0030] 所述金属氧化物用量与苯乙酮或其衍生物的质量比为1:12~5:6 ;
[0031] 所述金属氧化物用量与苯乙酮或其衍生物的优选质量比为1:4~5:6 ;
[0032] 所述金属氧化物用量与苯乙酮或其衍生物的质量比最佳为1:2~5:6。
[0033] 有机溶剂为苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯、对二甲苯、异丙醇、甲醇、乙醇或乙腈中 的一种或两种以上；
[0034] 有机溶剂优选为苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯或对二甲苯中的一种或两种以上；
[0035] 有机溶剂最佳为对二甲苯。
[0036] 有机溶剂于总体系中的质量百分比为54%~92%。
[0037] 优选反应温度为80~150°C，优选反应时间为：lh~24h ;
[0038] 最佳反应温度为120~150°C，最佳反应时间为：6h~12h。
[0039] 查尔酮及衍生物的制备原理为：所述的苯甲醇或其衍生物与苯乙酮或其衍生物在 金属氧化物的催化作用下，苯甲醇或其衍生物经空气氧化原位生成苯甲醛或其衍生物，与 此同时生成的苯甲醛或其衍生物与苯乙酮或其衍生物经缩合反应生成查尔酮或其衍生物。
[0040] 本发明与公布的反应工艺相比较，具有以下几种优势：
[0041] 1、本反应采用金属氧化物催化反应，材料易得，制备简单，反应过程简单可控易操 作，稳定性高，经简单处理后即可重复使用；
[0042] 2、采用固体金属氧化物作为催化剂，反应物与催化剂易于分离；
[0043] 3、具有较好的普适性，对于苯甲醇类衍生物与苯乙酮类衍生物均能催化转化生成 相应的查尔酮类化合物，其中查尔酮的产率最高可达66% ;
[0044] 4、反应体系中不需要添加额外的添加剂或碱，有利于产物的分离提纯；
[0045] 5、使用金属氧化物催化剂较使用昂贵的贵金属催化剂，更加经济。
【附图说明】
[0046] 图1为实施例6的产物气相-质谱联用分析谱图，其中图1 (a)为色谱图，图1 (b) 为保留时间在13. 222min的产物，即查尔酮及与标准图库对照的质谱图。
【具体实施方式】
[0047] 为了对本发明进行进一步详细说明，下面给出几个具体实施案例，但本发明不限 于这些实施例。
[0048] 实施例1
[0049] 在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Ce02，在130°C下搅拌反应24h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选 择性见表1。
[0050] 实施例2
[0051] 在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg MgO,在130°C下搅拌反应24h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选 择性见表1。
[0052] 实施例3
[0053] 在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Μη02，在130°C下搅拌反应24h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选 择性见表1。
[0054] 实施例4
[0055] 在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Y203，在130°C下搅拌反应24h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选 择性见表1。
[0056] 实施例5
[0057] 在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg A1203，在130°C下搅拌反应24h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选 择性见表1。
[0058] 实施例6
[0059] 在15mL耐压瓶中，加入2mL对二甲苯、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入 0. lg Ce02，在150°C下搅拌反应12h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选 择性见表1。
[0060] 实施例7
[0061] 在15mL耐压瓶中，加入2mL异丙醇、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇,再加入0. lg Ce02，在150°C下搅拌反应12h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选择性 见表1。
[0062] 实施例8
[0063] 在15mL耐压瓶中，加入2mL甲醇、5mmol苯乙酮和7. 5mmol苯甲醇，再加入0. lg Ce02，在150°C下搅拌反应12h，反应结束后，离心分离，色谱检测产物，其转化率与选择性 见表1。
[0064] 实施例9
[006