乙酰丙酮烯醇式e/z式衍生物及其合成制備方法
【技術(shù)領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物及其合成制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]二羰基類化合物是分子中含有兩個羰基的化合物，其中兩個羰基相間一個亞甲基 的化合物叫二羰基化合物。二羰基類化合物包括酮酯、酮酸、雙酮、羰基酰胺。 二羰基類化合物的α-Η受到兩個羰基的影響，因此具有特殊的活潑性，最常見的現(xiàn)象是酮 式-烯醇式平衡共存。由于羰基化合物具有酸性的α質(zhì)子，在不同的pH下會進行質(zhì)子的轉(zhuǎn)移， 形成酮式和烯醇式，因此可以被酸或者堿催化進行互變。
[0003]乙酰丙酮又名2,4_戊二酮，是典型的β_二羰基類化合物，由酮式結(jié)構(gòu)和烯醇式結(jié) 構(gòu)所組成的平衡體系。乙酰丙酮是一種應用范圍較廣的有機化工中間體，在醫(yī)藥工業(yè)、獸藥 和飼料添加劑行業(yè)、催化劑和助催化劑的制備以及無機材料的處理等方面都有非常廣泛的 應用。歐美國家主要將其用作飼料添加劑，而在日本則主要用來制備催化劑；在我國，乙 酰丙酮主要用于合成磺胺藥、獸藥、飼料添加劑，還用于合成催化劑和助劑。
[0004] Ε/Ζ標記為IUPAC為區(qū)別雙鍵的立體化學結(jié)構(gòu)所制定的命名法，常用于有機化學。 它可決定三或四個取代基的雙鍵結(jié)構(gòu)，為順反標記的延伸。烯醇式Ε/Ζ式的研究多應用于化 學研究，如反應產(chǎn)物Ε/Ζ式得率，反應過程，反應機理，分子間作用力等。
[0005] 另外，研究乙酰丙酮的烯醇式是通過酮式-烯醇式的化學平衡。化學平衡的概念和 平衡常數(shù)的計算都是物化實驗室中最基本的知識，因此化學平衡的研究對于化學反應的進 行具有重大的意義。在上世紀中葉，利用咕NMR研究β-二羰基類化合物的酮式-烯醇式平衡 是一大熱點，以Burdett等人為代表主要研究了影響互變異構(gòu)平衡的因素，如分子結(jié)構(gòu)、溫 度、相、溶劑等。從一系列研究可以發(fā)現(xiàn)，通常情況下在"惰性"溶劑中烯醇式互變體的百分 含量高于酮式，隨著溫度的升高烯醇式結(jié)構(gòu)會越來越不穩(wěn)定，在氣相中，乙酰丙酮的烯醇式 含量高于酮式。以上這些因素主要是影響了烯醇式分子形成分子內(nèi)氫鍵的能力，從而影響 了其結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明目的之一在于提供兩種新型的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，它可以作為 中間體制備乙酰丙酮烯醇式E/Z式的原料。
[0007] 本發(fā)明的目的之二在于提供該衍生物的制備方法。
[0008] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的反應機理為：
根據(jù)上述反應機理，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其特征在于該衍生物的化學結(jié)構(gòu)式為：
[0009] -種制備上述的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物的方法，其特征在于該方法的具體 步驟為： a. 將乙酰丙酮和吡啶溶于氯仿中，在攪拌下，將4-氟苯甲酰氯的氯仿溶液在0.5~1h 內(nèi)緩慢滴加進行反應，滴加完后繼續(xù)反應0.5~lh;所述的乙酰丙酮與4-氟苯甲酰氯的摩爾 比為：1: (1~1.5);反應結(jié)束后，用蒸餾水洗滌數(shù)十次，然后有機層用無水Na2S〇4干燥； b. 將步驟a所得有機層去除部分氯仿，待有晶體析出，該晶體經(jīng)提純得透明粒狀結(jié)晶 即得乙酰丙酮烯醇式E式衍生物;將分離出的殘液用硅膠TLC，正己烷:氯仿：乙腈=4:4:1的 體積比展開，將熒光下顯黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)，得到產(chǎn)物即為乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物。
[0010]乙酰丙酮烯醇式E式衍生物分別為無色透明顆粒狀結(jié)晶和淡黃色液體，通過單晶 衍射、4NMR、13C匪R和1H-13CHMBC測試以及參考文獻鑒定結(jié)構(gòu)，確定分子式SC^HnFOs; 乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物分別通過1Η匪R、13CNMR(化學位移見表1)和1H-13CHMBC測試 以及參考文獻，可確定分子式為C12HnF03;這兩個化合物互為E/Z式，分別命名為(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]本發(fā)明制備的產(chǎn)品為新化合物，且含有氟元素，互為E/Z式，可以通過19F匪R方法 對這兩個化合物進行定性和定量，為研究乙酰丙酮烯醇式E/Z式提供了更便捷、快速的方 法，更可以將此方法延伸至β-二羰基類化合物烯醇式的研究。
[0012]本發(fā)明的產(chǎn)品為乙酰丙酮與4-氟苯甲酰氯的衍生產(chǎn)物，通過氟譜圖能夠清晰地表 征出來，在譜圖上的化學位移分別為-106.73ppm、-107.12ppm(以六氟苯作為內(nèi)標），有利 于對于酮類化合物烯醇式E、Z式的研究。
【具體實施方式】
[0013] 實施例一：將乙酰丙酮1.02mL、吡啶2mL及氯仿6mL同時加入50mL圓底燒瓶，燒 瓶口接加有4-氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗。將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開 關。此時旋動滴液漏斗活塞，將1.18mL4-氟苯甲酰氯在0.5h內(nèi)緩慢滴加進行反應，滴加 完后繼續(xù)反應0.5h。反應結(jié)束后，將反應液轉(zhuǎn)移到分液漏斗，用蒸餾水洗滌數(shù)十次。然后用 無水Na2S04干燥，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶體析出，停止 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，加入少量氯仿使晶體正好全部溶解，然后進行重結(jié)晶，重結(jié)晶后得透明粒狀結(jié) 晶即得衍生物（I)。分離出的殘液用硅膠TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展開，將熒光下顯 黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到瓶底少量產(chǎn)物即為 衍生物(II)。
[0014] 實施例二:將乙酰丙酮1.02mL、吡啶4mL及氯仿6mL同時加入50mL圓底燒瓶，燒瓶口 接加有4_氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗。將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開關。此 時旋動滴液漏斗活塞，將1.18mL4-氟苯甲酰氯在1h內(nèi)緩慢滴加進行反應，滴加完后繼續(xù) 反應0.5h。反應結(jié)束后，將反應液轉(zhuǎn)移到分液漏斗，用蒸餾水洗滌數(shù)十次。然后用無水 Na2S04干燥，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶體析出，停止旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀，加入少量氯仿使晶體正好全部溶解，然后進行重結(jié)晶，重結(jié)晶后得透明粒狀結(jié)晶即 得衍生物（I)。分離出的殘液用硅膠TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展開，將熒光下顯黃綠 色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到瓶底少量產(chǎn)物即為衍生 物(II)。
[0015] 實施例三:將乙酰丙酮1.02mL、吡啶4mL及氯仿6mL同時加入50mL圓底燒瓶，燒瓶口 接加有4_氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗。將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開關。此 時旋動滴液漏斗活塞，將1.77mL4-氟苯甲酰氯在0.5h內(nèi)緩慢滴加進行反應，滴加完后繼 續(xù)反應1h。反應結(jié)束后，將反應液轉(zhuǎn)移到分液漏斗，用蒸餾水洗滌數(shù)十次。然后用無水 Na2S04干燥，用真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀在水浴35 °C下，蒸掉一部分氯仿。待有晶體析出，停止旋轉(zhuǎn) 蒸發(fā)儀，加入少量氯仿使晶體正好全部溶解，然后進行重結(jié)晶，重結(jié)晶后得透明粒狀結(jié)晶即 得衍生物（I)。分離出的殘液用硅膠TLC(正己烷-氯仿-乙腈:4:4:1)展開，將熒光下顯黃綠 色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，得到瓶底少量產(chǎn)物即為衍生 物(II)。
【主權(quán)項】
1. 乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其特征在于該衍生物的化學結(jié)構(gòu)式為：2. -種制備根據(jù)權(quán)利要求1所述的乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物的方法，其特征在于該 方法的具體步驟為： a. 將乙酰丙酮和吡啶溶于氯仿中，在攪拌下，將4-氟苯甲酰氯的氯仿溶液在0.5~I h 內(nèi)緩慢滴加進行反應，滴加完后繼續(xù)反應0.5~Ih;所述的乙酰丙酮與4-氟苯甲酰氯的摩爾 比為:I: (1~1.5);反應結(jié)束后，用蒸餾水洗滌數(shù)十次，然后有機層用無水Na2SO4干燥； b. 將步驟a所得有機層去除部分氯仿，待有晶體析出，該晶體經(jīng)提純得透明粒狀結(jié)晶 即得乙酰丙酮烯醇式E式衍生物;將分離出的殘液用硅膠TLC，正己烷:氯仿：乙腈=4:4:1的 體積比展開，將熒光下顯黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解，之后過濾旋轉(zhuǎn)蒸 發(fā)，得到產(chǎn)物即為乙酰丙酮烯醇式Z式衍生物。
【專利摘要】本發(fā)明涉及乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物及其合成制備方法。該化合物的制備方法是：采用過量的乙酰丙酮和4-氟苯甲酰氯，通過在堿性條件下的親核取代反應生成的兩種新型乙酰丙酮烯醇式E/Z式衍生物，其具體制備過程及步驟如下：首先將乙酰丙酮、吡啶及氯仿同時加入50mL圓底燒瓶，燒瓶口接加有4-氟苯甲酰氯的恒壓滴液漏斗，將圓底燒瓶固定在磁力攪拌器上，打開攪拌開關，此時旋動滴液漏斗活塞，將4-氟苯甲酰氯緩慢滴加進行反應，滴加完后繼續(xù)反應，反應結(jié)束后在分液漏斗中用蒸餾水洗滌數(shù)十次，干燥蒸餾，重結(jié)晶，分離出的殘液用硅膠TLC展開，將熒光下顯黃綠色的條帶硅膠刮下，用氯仿浸提攪拌溶解蒸餾，得到瓶底少量產(chǎn)物。
【IPC分類】C07D213/04, C07C67/42, C07C69/76
【公開號】CN105418427
【申請?zhí)枴緾N201510793011
【發(fā)明人】翁新楚, 周璐琳, 李成, 羅聲
【申請人】上海大學
【公開日】2016年3月23日
【申請日】2015年11月18日