含咔唑基查尔酮及其衍生物的合成与表征

发布时间：2018-03-23 14:19

本文选题：咔唑　切入点：查尔酮　出处：《陕西科技大学》2017年硕士论文

【摘要】：咔唑是一种重要的杂环化合物,本身具有良好的生物活性和光化学性质,加上咔唑结构中较大的共轭体系,使其具有了良好的热稳定性,近年来多被应用在医药领域和光学领域。查尔酮结构两端的芳香结构使其有了多样性的特点,近年来,关于含咔唑基的查尔酮类化合物及其衍生物的研究较少,且制备方法耗时长,不利于绿色合成研究的发展。本文对含咔唑基的查尔酮及衍生物的制备方法进行了研究,以期利用含咔唑基的查尔酮化合物与活泼氢或活泼亚甲基化合物的有机桥联,得到有双重抑菌效果的药物分子。本文利用固相研磨法合成出20种含咔唑基的查尔酮化合物,在此基础上,用合成的查尔酮化合物与4种含活泼氢的化合物进行迈克尔加成反应,得到80种含咔唑基的Michael加成产物。(1)合成N-甲基咔唑:以咔唑与硫酸二甲酯为原料,以NaOH为催化剂,通过硫酸二甲酯上的甲基对咔唑N原子上的取代反应,使用液相回流法,通过单因素试验,分析催化剂用量、原料摩尔比、反应温度、时长、溶剂的选择等对目标产物产率的影响,得出合成化合物N-甲基咔唑最佳的反应条件为:咔唑与硫酸二甲酯、NaOH的摩尔比为1:4:9,反应温度为室温,反应时间为1h,可以得到N-甲基咔唑的产率在98%以上。其结构经FT-IR、1H NMR、~(13)C NMR进行表征。(2)合成N-乙基咔唑:以咔唑与溴乙烷为原料,在NaOH的催化下,通过液相回流的方法,合成N-乙基咔唑。通过单因素试验得出催化剂用量、溴乙烷用量、反应温度、反应时间、溶剂的选择等对产物产率的影响。得出合成N-乙基咔唑的最佳反应条件为:以NaOH为催化剂,咔唑与溴乙烷、NaOH的摩尔比为1:2:4,反应温度为室温,反应时间为1h,得到N-乙基咔唑的产率在98%以上。其结构经FT-IR、1H NMR、~(13)C NMR进行表征。(3)合成乙酰基咔唑:以N-烷基咔唑为原料,以无水氯化铝为催化剂,与乙酰氯发生傅克酰基化反应,进行原料3位或9位上的酰化反应,生成3-乙酰基-N-甲基咔唑和3-乙酰基-N-乙基咔唑。通过单因素试验得出原料摩尔比、溶剂用量、反应温度和反应时间对反应的影响,得到最佳的反应条件为:n(N-烷基咔唑):n(无水氯化铝):n(乙酰氯)=1:1.1:1.1,溶剂为CH2Cl2,反应温度为80℃,反应时间为2h,产物产率超过79%。其结构经FT-IR、1HNMR、~(13)C NMR进行表征。(4)合成查尔酮化合物:以3-乙酰基-N-烷基咔唑为原料,以NaOH/K2CO3为催化剂,利用固相研磨法分别与苯甲醛、对溴苯甲醛、对硝基苯甲醛、间硝基苯甲醛、对甲氧基苯甲醛、对二甲氨基苯甲醛、对甲基苯甲醛、对氯苯甲醛、2-噻吩苯甲醛、对氟苯甲醛十种苯甲醛取代物发生缩合反应生成20种含咔唑基的查尔酮化合物。并以3-乙酰基-N-烷基咔唑和苯甲醛的反应为例,通过单因素试验得出出最佳反应条件为:n(3-乙酰基-N-烷基咔唑):n(芳香醛):n(NaOH/K2CO3)=1:1.2:1.2,反应时间为15min-20min,产品产率在85%-95%之间。其结构经FT-IR、1H NMR、~(13)C NMR进行表征。(5)合成含咔唑基的Michael加成产物:以含咔唑基的查尔酮为原料,以Na OH为催化剂,以无水乙醇为溶剂,令其与活泼亚甲基化合物乙酰乙酸乙酯、环己酮、丙二酸二乙酯、乙酰丙酮发生Michael加成反应,得到80种新型含咔唑基的Michael加成产物。以咔唑基查尔酮和乙酰乙酸乙酯为例,通过单因素试验得出最佳反应条件为:n(咔唑基查尔酮):n(乙酰乙酸乙酯):n(NaOH)=1:2:2,反应时间为2h-3h,产品产率在70%-90%之间。其结构经FT-IR、1H NMR、~(13)C NMR进行表征。
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【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：O626

【参考文献】