MCM-41负载ZrCl_4催化喹啉衍生物的合成

喹啉衍生物在生物、医药及精细化学品中有重要的应用。本文以MCM-41负载ZrCl4(ZrCl4/MCM-41)为价廉、无毒及可循环使用的催化剂,以芳香胺和正丁醛为原料,采用"一锅法"合成了一系列2,3-二取代喹啉衍生物,当反应条件为n(苯胺)∶n(正丁醛)=1∶3、40℃下反应5h时,3-乙基-2-丙基喹啉的收率为71%,同时生成N-丁基苯胺的收率为10%。复合催化剂ZrCl4/MCM-41至少可以重复使用3次。     

氯化锆催化芳胺和正丁醛合成喹啉衍生物

以ZrCl4为催化剂,芳胺和醛为原料,采用"一锅法"合成了喹啉衍生物;考察了空气、催化剂用量、原料比例以及芳胺的取代基等因素对反应收率的影响;利用高分辨质谱和核磁共振谱(1 H NMR、13 C NMR)表征了产物的分子结构.结果表明,以苯胺和正丁醛为原料时,3-乙基-2-丙基喹啉的收率可达65%,同时生成27%的N-丁基苯胺;工艺经改进后,反应条件温和、操作简便、催化剂用量少、产物收率高.     

3-乙基-2-丙基喹啉衍生物的合成工艺研究

以芳胺和正丁醛为原料,对甲基苯磺酸(TsOH)为促进剂,采用"一锅法"合成了3-乙基-2-丙基喹啉衍生物,系统地考察了原料比例、溶剂以及芳胺上取代基对反应的影响,比较了不同的质子酸促进剂对喹啉衍生物产率以及选择性的影响,并对产物进行了核磁共振表征.实验结果表明当用对甲基苯磺酸(TsOH)为促进剂时,3乙基-2-丙基喹啉收率可达到59%,同时生成40%N-丁基苯胺;磷钼酸、浓硫酸也可以选择性地得到喹啉衍生物,但收率较低,分别只有28%和24%.同时,考察了苯胺环上取代基对喹啉收率的影响,当苯环上有供电子基时,有利于喹啉的生成,而吸电子基则不利于喹啉的生成.并推测了反应机理.     

介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸催化合成香兰素1,2-丙二醇缩醛

以香兰素和1,2-丙二醇为原料,以介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸为催化剂,环己烷为带水剂,合成了香兰素1,2-丙二醇缩醛.考察了醛醇物质的量比、反应时间、带水剂用量、催化剂用量及负载量对产率的影响.实验表明,介孔分子筛MCM-41负载磷钨酸是合成香兰素1,2-丙二醇缩醛的理想催化剂,较优反应条件为:n(香兰素)∶n(1,2-丙二醇)=1∶2.4,负载量为50%,催化剂用量为反应物总质量的2.0%,带水剂环己烷15mL,回流反应2.0h,香兰素1,2-丙二醇缩醛的收率达92%以上.     

6,7-二甲氧基喹啉衍生物的合成及体外抗肿瘤活性研究

以3,4-二甲氧基苯胺和丙二酸为原料,经过多步反应合成得到一系列6,7-二甲氧基喹啉衍生物(3～7b),中间体及产物结构经~1H NMR和ESI-MS表征。并着重考察了Suzuki反应中,物料比对化合物5a和5b收率的影响,确定适宜物料比为n(化合物4)∶n(乙烯基硼酸频哪醇酯)=1∶2.0。在该反应条件下,化合物5a和5b收率分别为54.5%和33.8%。采用MTT法测定6,7-二甲氧基喹啉衍生物3～7b对人肝癌细胞HepG2及人非小细胞肺癌A549的体外抗肿瘤活性。结果表明,化合物7b对HepG2细胞的体外生长具有显著的抑制活性,IC_(50)为8.9±0.95μM·L~(-1)。     

芳基偶氮染料的高效合成

以4-硝基苯胺为原料,经重氮化反应后与2,5-二甲氧基苯胺偶联得芳基偶氮中间体2,5-二甲氧基-4-[(4-硝基苯基)二氮烯基]苯胺(3),3与亚硝酸异戊酯(4)重氮化后与N,N-二羟乙基苯胺(5)偶联合成了芳基二偶氮染料(6),其结构经1H NMR和13C NMR表征。考察了催化剂三氯乙酸和4用量及反应温度对6收率的影响。较优的反应条件为:以乙醇为溶剂,三氯乙酸为催化剂,三氯乙酸30 mmol,3 30 mmol,n(三氯乙酸)∶n(4)=1.0∶1.5,于0℃反应6 h,收率72%。     

4-正丁基-2-硝基苯胺的制备

以对正丁基苯胺为原料,合成了4-正丁基-2-硝基苯胺。经过酰化,硝化,水解三步反应,总收率可达72%。以醋酐为溶剂用浓硝酸硝化,最后用乙醇作溶剂水解得到目标产物。实验得出物料的最佳配比为:n(对正丁基苯胺)∶n(乙酸酐)=1∶3,n(对正丁基乙酰苯胺)∶n(醋酐)∶n(浓硝酸)=1∶3∶5,n(4-正丁基-2-硝基乙酰苯胺)∶n(氢氧化钾)=1∶1.3。     

MCM-41负载Dawson型磷钨酸的制备及其对乙酸与正丁醇酯化反应的催化性能研究

以MCM-41为载体,H_6P_2W_(18)O_(62)为活性组分,通过浸渍法制备出负载型催化剂40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41,对催化剂进行FT-IR、XRD、SEM、EDX、NH3-TPD和TG表征。XRD、SEM测试结果表明H_6P_2W_(18)O_(62)均匀地负载MCM-41载体上,FT-IR、EDX测试表明负载后H_6P_2W_(18)O_(62)仍保持Dawson结构不变,NH3-TPD、TG结果表明负载后催化剂出现弱酸中心,同时强酸中心酸强度和酸量均增多,催化剂热稳定性显著提高。以40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41为催化剂,催化乙酸和正丁醇合成乙酸正丁酯。考察了催化剂用量、醇酸摩尔比、反应时间和反应温度对酯化率的影响。结果表明:40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41在催化合成乙酸正丁酯反应中表现出优异的催化活性,最优条件为:n(正丁醇)∶n(乙酸)=2.0∶1.0,w(40%H_6P_2W_(18)O_(62)/MCM-41)=3.7%(基于反应物质量),反应温度125℃,反应时间3.0 h。在此条件下乙酸正丁酯的收率达到了97.5%,催化剂重复使用5次时,酯化率仍可保持为72.1%。     

微波辐射合成4,4′,4″-三硝基三苯胺

以对硝基苯胺(1)和4-氯硝基苯(2)为原料,二甲基亚砜为溶剂,叔丁醇钾为缚酸剂,氟化钾和四甲基氯化铵为催化剂,在微波辐射下合成了4,4′,4″-三硝基三苯胺(3),其结构经IR表征.正交实验确定最佳反应条件为:13 mmol,n(1)∶n(2)∶n(叔丁醇钾)=1∶3∶2,在125 W下,于130℃反应30 min,3的收率达98.2%.     

HAIMCM-41介孔分子筛催化1，3-苯并二嗯茂烷合成的研究

研究了HAlMCM-41分子筛催化邻苯二酚与环己酮、丁酮、丙酮、丙醛、丁醛、异丁醛、戊醛、正己醛、正辛醛、苯甲醛、二苯甲酮等十余种醛(酮)的缩合反应.考察了反应时间、酚与醛(酮)的配比、HA1MCM-41分子筛用量、硅铝比、催化剂重用次数等因素对邻苯二酚与醛(酮)反应的影响.结果表明,当邻苯二酚与醛(酮)物质的量比为1:1.4,催化剂用量为3.5g/mol邻苯二酚,反应4h,分子筛n(SiO_2)/n(Al_2O_3)为15时,选择性一般在99.4%以上,转化率也一般在85.6%以上,因此,HAlMCM-41分子筛对邻苯二酚与醛(酮)的反应有较好的催化性能.     

固体酸催化二氟二苯甲酮和苯胺缩合合成N-(双(4-氟苯基)亚甲基)苯胺

以固体酸为催化剂,4,4’-二氟二苯甲酮与苯胺脱水缩合,合成了N-(双(4-氟苯基)亚甲基)苯胺.比较了不同固体酸催化剂H型ZSM-5、Na型ZSM-5、介孔分子筛MCM-41(Al)及强酸型离子交换树脂Amberlyst 15的催化效果.使用比表面、NH3-TPD对催化剂进行了表征,并与催化效果关联.考察了催化剂用量、原料摩尔比、浓度及溶剂等反应条件对产物收率的影响.产物通过熔点、核磁共振谱进行了表征.结果表明,HZSM-5固体酸催化剂具有优异的催化作用.在优化条件下,以对二甲苯为反应溶剂和脱水剂,4,4’-二氟二苯甲酮0.1 mol,苯胺0.2 mol,催化剂用量2.0 g,反应24 h,产物收率达91%.此外,催化剂易于分离,能够重复使用多次.     

低共熔溶剂1,3-二甲基脲/L-(+)-酒石酸中(E)-2-苯乙烯基喹啉-3-羧酸类衍生物的绿色合成（英文）

利用环境友好且无毒无害的1,3-二甲基脲(DMU)/L-(+)-酒石酸(LTA)(n∶n=7∶3)形成的低共熔溶剂(DES)作为反应介质和催化剂使2-甲基喹啉-3-羧酸与芳醛直接进行有效的乙烯化反应,成功实现了(E)-2-苯乙烯基喹啉-3-羧酸类衍生物的绿色合成.所开发的合成方法具有温和且环境友好的反应条件,实验操作简便,后处理简单和收率高等优点,具有很好的实际应用价值.     

磷钨酸改性分子筛PW-β/MCM-41催化合成对甲氧基苯乙酮

以碱处理的β分子筛为硅铝源,十六烷基三甲基溴化铵为模板剂,制得β/MCM-41微-介孔复合分子筛(1),考察了NaOH溶液浓度和CTAB用量对1的影响。结果表明:用1.5 mol·L~(-1)NaOH溶液和10%CTAB溶液处理原料,1质量较好。以磷钨酸(PW)改性1制备了PW-β/MCM-41催化剂(2,PW负载量35%),其结构经FT-IR和XRD表征。以苯甲醚(AN)和乙酸酐(AA)合成对甲氧基苯乙酮(p-MOAP)为模板反应研究了2的催化性能,并考察了2的用量,物料比r[n(AA)∶n(AN)],反应温度和反应时间对p-MOAP收率的影响。结果表明:在最优条件(AN 0.05 mol,r=1.5,2 0.5 g,于105℃反应3.5 h)下,p-MOAP收率80.5%,选择性97.9%。     

双金属改性MCM-41催化甲醛与异丁烯Prins缩合反应

通过研磨法制备了一系列不同金属负载的MCM-41催化剂,考察了单一金属及双金属负载催化剂对甲醛与异丁烯Prins缩合制备3-甲基-3-丁烯-1-醇(MBO)反应性能的影响,筛选出最佳的双金属Cu-Al负载催化剂.利用XRD、 NH_3-TPD、 N_2吸附、 UV-vis等表征手段对双金属改性前后催化剂的结构和酸性进行了深入分析,探究了其物质的量比例和协同作用对Prins反应性能的影响.结果表明,在温度200℃, n(异丁烯)/n(甲醛)=7,反应4 h的适宜条件下, Cu-Al(1∶1)/MCM-41对甲醛的转化率为100%, MBO产率高达98%,高于单一金属负载的催化剂. NH_3-TPD表征发现Cu-Al双金属负载催化剂具有适当的酸量和适宜的酸强度,可以提高MBO的产率.Cu-Al(1∶1)/MCM-41催化剂具有一定的再生性能,连续3次再生后催化剂的比表面积和孔容明显降低,催化剂活性中心聚集导致酸量尤其是中强酸和强酸量减少是反应活性下降的主要原因.     

2-氯甲基-4-甲基-3-喹啉甲酸乙酯与酚的反应研究

本文以2-氯甲基-4-甲基-3-喹啉甲酸乙酯(1)为底物,在溶剂乙腈、催化剂无水碳酸钾的条件下,与各种取代的酚2a-l和二酚2m-q反应经"一锅法"合成了4-甲基-2-芳氧甲基-3-喹啉甲酸衍生物3a-l,5a-e,其收率为54.6-92.1%.化合物3a-l在闭环试剂PPA的作用下发生闭环反应得到氧杂并喹啉酮类化合物4a-l,其收率为53.1-84.8%.化合物3a-l,4a-l,5a-e为新化合物,其结构经IR、~1H NMR、~(13)C NMR和HR-MS得以确定.     

介孔分子筛MCM-41固载席夫碱与Cu(ClO_4)_2·6H_2O催化合成螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物

利用介孔分子筛纳米反应器MCM-41@席夫碱-Cu(ClO_4)_2·6H_2O作为非均相催化剂,简单高效地催化靛红-3-亚胺和巯基乙酸进行迈克尔加成-缩合反应,合成了一系列的螺[吲哚-噻唑啉酮]衍生物,收率最高可达99%.另外,发现具有相同官能团的非均相催化剂比均相催化剂表现出更好的催化效果,并进一步探索了介孔分子筛纳米反应器MCM-41孔道结构对该反应的影响.此类催化剂可回收再利用,催化循环6次后仍能得到93%的产率.     

MCM-41负载钴催化H_2O_2氧化四氢萘合成α-四氢萘酮

比较了醋酸溶液中过渡金属(Fe、Co、Ni、Ce、Cu、La、Zr或Cr)掺杂MCM-41催化过氧化氢氧化四氢萘合成α-四氢萘酮的转化率和选择性,发现其中Co/MCM-41的催化活性最好。探讨了Co/MCM-41作催化剂时反应温度、反应时间、催化剂用量等对四氢萘氧化的转化率和形成四氢萘酮选择性的影响,确定了较优的反应条件:m(四氢萘)∶m(催化剂)=12.5∶1;反应温度T=383 K,反应时间8 h。四氢萘的转化率达94.7%,α-四氢萘酮的选择性达到70.3%。在反应体系中,Co/MCM-41是一种固体非均相催化剂。催化剂Co/MCM-41可回收重复使用3次,催化活性基本不变。     

水滑石负载碘催化合成α-氨基腈类衍生物

以水滑石(LDHs)负载碘(I_2/LDHs)为催化剂,芳香醛、芳香胺和三甲基硅氰(TMSCN)为原料,合成了10种α-氨基腈类衍生物,其结构经~1H NMR确认。优化反应条件为:n_(苯甲醛)∶n_(苯胺)∶n_(TMSCN)=1.0∶1.0∶1.4,水滑石负载碘10(mol)%作催化剂,甲醇为溶剂,搅拌反应10min,收率最高可达98.3%。     

4,7-二苯基-1,10-菲啰啉的合成研究

以4-苯基-8-硝基喹啉为起始原料,经还原得到4-苯基-8-氨基喹啉,再以I2/KI为氧化剂,在乙酸和盐酸的存在下,用Skraup法合成了4,7-二苯基-1,10-菲啰啉.化合物结构经IR和1H NMR得到了证实.实验研究得到了最佳的合成条件为:n(3-氯苯丙酮)∶n(4-苯基-8-氨基喹啉)=1.5∶1,I2/KI用量为8%,反应温度120℃,反应时间2.5 h.产品收率可达82%.     

溴代正辛烷的合成

以生产2-羟基-4-正辛氧基二苯甲酮的副产物溴化钾和正辛醇为原料,浓硫酸为催化剂,合成了溴代正辛烷。优化反应条件为:溴化钾100 mmol,n(溴化钾)∶n(正辛醇)∶n(浓硫酸)∶n(水)=1.00∶0.80∶0.92∶0.83,于110℃~120℃反应4 h。最佳反应条件放大8倍,收率仍可达93%。