本文旨在探讨利用2,4-二羟基苯乙酮合成席夫碱化合物的方法。通过深入研究这一合成过程,有望为相关领域的发展提供新的见解和启发。
背景:希夫碱是一类重要的配体,能灵活地选择各种羰基化合物和不同的胺类反应,改变连接的取代基,变化给予体原子的位置,可以得到从单齿到多齿,链状到环状,对称到不对称等种类繁多、结构复杂的希夫碱。希夫碱上的取代基团的灵活多变及希夫碱C=N基团本身的特性,使其具有重要的化学和生物学意义。越来越多的研究表明,希夫碱配合物在化工生产、生物制药、医学领域的研究等都具有广泛的应用前景。
1864年,Hugo Schiff将羰基基化合物与氨基化合物缩合第一次合成出具有甲亚胺基的产物,即称为希夫碱化合物,其反应机理是:由含羰基的醛、酮类化合物与一级胺类化合物进行亲核加成反应,亲核试剂为胺类化合物,其化合物结构中带有孤电子对的氮原子进攻羰基基团上带有正电荷的碳原子,完成亲核加成反应,形成中间物α-羟基胺类化合物,然后进一步脱水形成Schiff base。
席夫碱衍生物及其金属络合物不仅是一种重要的化学分析试剂和有机合成中间体,而且还具有抗菌、抗癌等生物活性,受到人们的关注。近年来,人们对醛类席夫碱的研究报道比较多,但是对于酮类席夫碱的报道较少。
席夫碱化合物的合成:
1. 张兵等人用2,4-二羟基苯乙酮与二氨基硫脲、氨基脲、氨基硫脲反应,合成了3种2,4-二羟基苯乙酮席夫碱化合物。反应原理如图所示:
具体步骤如下:将0.022 mol的2,4-二羟基苯乙酮溶于30mL无水乙醇中,将0.011 mol的二氨基硫脲、氨基脲、氨基硫脲分别溶于50 mL的无水乙醇中,将后者在加热搅拌的情况下缓缓加入到前者中,用3 mL的冰醋酸作催化剂,在80~85 ℃加热回流1 h,冷却抽滤,用无水乙醇结晶,可得3种席夫碱化合物。
2. 朱传方等人用2,4-二羟基苯乙酮与不同芳胺反应,合成了6种的2,4-二羟基苯乙酮席夫碱化合物。
具体步骤如下:在100mL圆底烧瓶中加入2,4-二羟基苯乙酮、0.1mol苯胺或其衍生物,以正丁醇为溶剂(部分化合物以乙醇、苯为溶剂),磁力搅拌下加热回流2h。冷却析出产物,抽滤,用无水乙醇重结晶,即得产品。
其中,随着反应时间的增加,以乙醇和苯为溶剂时,产率虽有所提高,但总产率仍不高;而以正丁醇为溶剂时,产率变化虽不大,但总产率较高。这是因为2,4-二羟基苯乙酮的羰基受2个羟基及甲基的影响,活性较差,难以与芳胺发生亲核加成。采用正丁醇为溶剂,提高了反应温度(118℃ ),缩短了反应时间,其收率大大提高。
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