2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇的合成

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仪(日本岛津),LC-20ATVP 型高效液相谱仪(日本岛津),GC-2010型质谱仪(日本岛津),LC-20ATVP 型液相-质谱联用仪(日本岛津)。核磁共振氢谱采用Agilent1100-400MHz 型核磁共振
仪测定,CDCl 3, DMSO-d6为溶剂,
电热恒温鼓风干燥机TMS 为内标。元素分析由Elementar Vario EL 测定。所用的药品均为市售工业级原料。
1.2 实验试剂
8-氨基喹啉,山东益增医药科技有限公司,工业级;苯甲酰乙酸乙酯,台州保隆化工有限公司,工业级;对甲苯磺酸,苏州市兴业化工有限公司,工业级;二苯醚,江苏中能化学科技股份有限公司,工业级;甲苯,中国石油化工股份有限公司,工业级。
1.3 合成方法
在氩气保护下,向装有机械搅拌的100mL 三口烧瓶中依次加入苯甲酰乙酸乙酯(25.0mL ,138.8mmol)、
8-氨基喹啉(13.00g ,69.4mmol)、对甲苯磺酸(0.19g ,1.11mmol),搅拌升温至100℃,保温反应24h 。搅拌下自然降温至50~60℃,后加入甲苯30mL 后在减压条件下浓缩,重复此操作3次,共用甲苯90mL ,然后降温至50~60℃向体系中加入二苯醚90mL ,保温搅拌30min 至体系溶解清亮,再缓慢升温至190~200℃反应1h 后,停止反应,经后处理浓缩,甲苯溶解萃取,水洗,再浓缩,重结晶得到棕固体目标产品。1H NMR (CDCl 3, 400mHz)δ: 8.96 (dd, J = 4.4,1.6 Hz, 1H), 8.44 (m, J = 9.2 Hz, 1H), 8.32 (dd, J = 8.4,1.6 Hz, 1H), 7.86~7.88 (m, 2H), 7.71 (d, J = 9.2 Hz, 1H), 7.67(dd, J = 8.4,4.4 Hz, 1H),7.61~7.65 (m, 3H),6.99 (s, 1H); Anal. calcd for C 8H 12N 2O 2: C, 79.39; H, 4.44; N, 10.29; O, 5.88
2 结果与讨论
为提高目标产物转化率收率,我们通过以下条件实验,寻影响转化率和收率的主要影响因素。
2.1.1 关环反应温度对转化率和收率的影响
在反应料比为8-氨基喹啉/苯甲酰乙酸乙酯/对甲苯磺酸= 1.0/1.0/0.008的条件下,不同的关环反应温度的实验结果见表1。
0 引言
2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇及其衍生物是一类重要的二齿氮配体,它的母体结构是由三个六元环组成的共轭芳香环体系,在结构中存在电子密度较高的氮原子位于菲咯啉的1,10位,使
超市手推车其可以和金属离子形成稳定的五元配合物[1-5]。
这些配合物在超分子化合物、光电材料、传感器、催化剂、生物医药等领域有着广泛的用途[6-10]。
2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇及其衍生物的母核是1,10-菲咯啉,并且其在2,9位、4,7位、5,6位都是对称的,对这些位置进行不同的修饰,可以合成对称的或者非对称的1,10-菲咯啉衍生物,这些结构修饰对其物理化学性能都会产生重要的影响[1],因此1,10-菲咯啉及其衍生物结构设计与合成一直都是有机合成中的研究热点,菲咯啉母核的合成方法有:(1)以邻硝基甲苯苯胺为原料,与烯酮、α-卤代酮或者烯醛进行Skaup 反应合成制
得1,10-菲咯啉及其衍生物,反应步骤多[11]。
(2)以邻苯二胺为原料与烯酮、烯醛、或α-卤代酮等经一步Skaup 反应合成得到产物,反应条件苛刻,反应过程中常采用剧毒的砷酸作为氧化剂,收率低,其合成方法还需进一步的改进优化。文章设计以8-氨基喹啉和苯甲酰乙酸乙酯为原料,在对甲苯磺酸作用下进行催化缩合,以二苯醚为溶剂进行高温闭环反应,采用“一锅法”高效合成了2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇(见式1)
1 实验部分
1.1 实验仪器
R-201型旋转蒸发仪,恒温水油浴锅,GC-14C 型气相谱
2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇的合成
白涛 陈海斌 赵鹏波 汪义坤 王纬东(西安瑞联新材料股份有限公司,陕西 西安 710077)
摘要:报道了以8-氨基喹啉和苯甲酰乙酸乙酯为原料合成2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇。确定了合成2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇的最佳反应条件,8-氨基喹啉:苯甲酰乙酸乙酯:对甲苯磺酸=1mol:2mol:0.016mol ;反应溶剂为二苯醚;反应温度为200~210℃,使合成的目标产物的转化率可达到85%以上,收率可达67.4%。关键词:8-氨基喹啉;苯甲酰乙酸乙酯;对甲苯磺酸
Synthesis of 2-phenyl-1, 10-phenanthroline-4-ol
BAI Tao, CHEN Hai-bin, ZHAO Peng-bo,WANG Yi-kun,WANG Wei-dong
(Xi’an Manareco New Materials Co., Ltd., Xi’an 710077, China)
Abstract: In this paper, 8-Aminoquinoline and ethyl benzoyl acetate as raw materials to synthesize 2-phenyl-1,10-phenanthroline-4-ol. The optimal reaction conditions for the synthesis of 2-phenyl-1,10-phenanthroline-4-ol were determined; 8-aminoquinoline: ethyl benzoylacetate: p-toluenesulfonic acid = 1mol: 2mol: 0.016mol; The reaction solvent is diphenyl ether; the reaction temperature is 200℃ to 210℃, the conversion rate of the synthesized target product can reach over 85%, and the yield can reach 67.4%.Keywords: 8-aminoquinoline; ethyl benzoylacetate; p-toluenesulfonic acid
(1)
和反应溶剂等关键因素进行了优化研究,确认了本反应的最佳的反应条件,使合成的目标产物的转化率可达到85%以上,收率可达67.4%。该合成路线的反应操作过程简单,安全,可操作性强,可进行产业化生产,为氮配体的衍生提供了新的方向,为该产品的产业化生产提供了有利的数据支持。
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作者简介:白涛(1982-),男,汉族,陕西西安人,本科,中级工程师
,研究方向:精细化工。
表1 不同温度对收率的影响
20044.9836.1150
8.32
从表1数据可以看出,反应温度为150℃时产物转化率较
低,反应温度为200℃和260℃时,产物转化率相对较高,从反应的安全性和可操作性考虑,本反应在
200℃反应结果最好。
2.1.2 催化剂对甲苯磺酸的用量对转化率和收率的影响
在反应料比为8-氨基喹啉:苯甲酰乙酸乙酯=1mol:1mol 条消弧消谐柜
件下,关环反应温度为200℃,调整催化剂对甲苯磺酸的用量,验证不同的对甲苯磺酸用量(0.008mol/0.016mol/0.032mol)对反应转化率和收率的影响:
在催化剂对甲苯磺酸用量为0.008mol 时,反应的转化率为51.49%;对甲苯磺酸用量为0.016mol 时,反应的转化率为64.12%;对甲苯磺酸用量为0.032mol 时,反应的转化率为65.72%。从实验结果得出,增加对甲苯磺酸的用量,有利于产物的转化率和收率较高,催化剂对甲苯磺酸的用量以0.016mol 为最佳用量。
2.1.3 苯甲酰乙酸乙酯的用量对转化率和收率的影响
刀模
在催化剂对甲苯磺酸用量为8-氨基喹啉/对甲苯磺酸=1.0/ 0.016,关环反应温度为200
℃的条件下,不同的苯甲酰乙酸乙酯用量的实验结果见表2。
表2 8-氨基喹啉和苯甲酰乙酸乙酯料比对收率的影响
灰度矩阵
1:285.4367.41:2.5
86.25
67.6
增加苯甲酰乙酸乙酯的用量,产物的转化率有明显的提升。从表2数据可以看出,8-氨基喹啉/苯甲酰乙酸乙酯=1.0/2.0的料比为最优的反应条件,在该料比下产物的转化率和收率均较高,再增加苯甲酰乙酸乙酯的对产物的收率增加不明显。
2.1.4 反应溶剂对转化率和收率的影响
在料比确认的条件下,我们还尝试的不同的反应溶剂对该产物转化率的影响,分别尝试的二甲苯,苯甲醚和二苯醚进行对照实验,在二甲苯的反应体系下,反应的转化率为6.3%,基本未反应;在苯甲醚的反应体系下,反应的转化率为38.5%,反应转化率较低;因此,该反应选择二苯醚为溶剂进行反应,反应的转化率最高。
通过以上条件实验的验证,该反应影响转化率的主要因素为8-氨基喹啉和苯甲酰乙酸乙酯的料比,我
们确定了合成2-苯基-1,10-菲咯啉-4-醇的最佳反应条件。8-氨基喹啉:苯甲酰乙酸乙酯:对甲苯磺酸=1mol:2mol:0.016mol ,反应溶剂为二苯醚,反应温度为200~210℃,“一锅法”直接合成目标产物。为该产物的放大生产提供了有效的数据依据。
3 结语
文章以8-氨基喹啉和苯甲酰乙酸乙酯为原料,设计了“一锅法”反应合成目标产物,并对其反应温度,催化剂,物料料比

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