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94-41-7 / 查耳酮詳解

查耳酮是一種α,β-不飽和羰基化合物的芳香酮,可作為各種重要的生物化合物的核心,統(tǒng)稱為查耳酮類化合物。亞芐基苯乙酮是查耳酮系列的骨架。查耳酮的的別稱有苯基苯乙烯酮、亞芐基苯乙酮、β-苯基烯丙酰苯、?氧代-α,?二苯基-α-丙烯和α-苯基-β-乙烯基苯甲酰。

物理性質(zhì)

查耳酮類化合物具有兩個紫外-可見吸收峰,分別位于波長 280 nm 和 340 nm 處。

化學(xué)反應(yīng)

合成

查耳酮可以在氫氧化鈉催化下由苯甲醛與苯乙酮的羥醛縮合反應(yīng)來制備。

查耳酮詳解

研究已發(fā)現(xiàn),該反應(yīng)在無任何溶劑存在下也能夠進(jìn)行,是一個固體反應(yīng)。苯甲醛衍生物和苯乙酮的反應(yīng)已成為本科化學(xué)教育中綠色化學(xué)的一部分。在一項綠色化學(xué)的研究中發(fā)現(xiàn),查耳酮也可以在高溫水(200-350°C)中由相同的起始物合成。

另外,查耳酮衍生物是由哌啶介導(dǎo)縮合來合成,以避免多重縮合、聚合和重排等副反應(yīng)。

應(yīng)用

查耳酮屬于酚類化合物的黃酮類。它們形成了最大的生物活性天然產(chǎn)品組之一。天然存在的查耳酮潛在的抗癌、抗炎、抗菌、抗氧化和抗寄生蟲特性及其獨特的化學(xué)結(jié)構(gòu)特征激發(fā)了眾多查耳酮衍生物的合成。

其他反應(yīng)

一個例子是查耳酮用氫化三丁基錫進(jìn)行羰基還原(英語:Carbonyl reduction):

查耳酮詳解

學(xué)界也已研究出該反應(yīng)的不對稱情況的處理。

合成方法

1、無機堿催化

文獻(xiàn)報道中合成不同的查爾酮化合物采用的NaOH水溶液的濃度4%~50%不等。董秋靜以苯乙酮衍生物為原料,在氫氧化鈉乙醇溶液中,室溫制備了一系列的查爾酮衍生物,收率60%-90%。這種方法操作簡單,毒性小。其缺點是查爾酮衍生物不易分離,腐蝕性強,實際生產(chǎn)中設(shè)備易腐蝕。使用堿性催化劑合成查爾酮的方法,也是迄今為止實驗室使用最廣的,但是產(chǎn)品收率低而且副產(chǎn)物多。

2、無機酸催化

反應(yīng)中常采用的酸主要有H3BO4、H2SO4以及路易斯酸,如AlCl3、TiCl3、SnCl4、FeCl3、ZnCl2等。這種方法反應(yīng)步驟相對比較短,但產(chǎn)率較低,反應(yīng)時間長。

3、金屬有機化合物

鐘琦報道了芳香碲Ylide與醛在堿性條件下的偶聯(lián)制備查爾酮,收率64%-85%,吳春等采用芳基錫為試劑,與取代肉桂酞氯在二-(三苯基膦)二氯化鎳催化下進(jìn)行交叉偶聯(lián),收率53%-92%。有機金屬合成法一般產(chǎn)率較高,反應(yīng)速度快,但是產(chǎn)物難以分離,催化劑成本高,因此近年來這種方法較少使用。

4、金屬化合物催化

陸文興使用KF-氧化鋁作為催化劑,合成了多種查爾酮,但產(chǎn)率不高。Sebti等報道苯甲醛與苯乙酮在甲醇中,以鍛制的硝酸鈉或者硝酸鋰于室溫催化反應(yīng)16-48h縮合得到相應(yīng)反式查爾酮,收率70%-98%,當(dāng)芳環(huán)有推電子基時反應(yīng)減慢。這兩種方法共同特點是制備簡單,提純方便,且催化劑可反復(fù)使用,但反應(yīng)時間長。

5、NKC-9酸性樹脂催化

6、用氫氧化鈉和碳酸鉀混合堿作為催化劑(無溶劑合成)

7、微波、超聲波催化

超聲輻射下氧化鋁負(fù)載氟化鉀催化。近年來發(fā)現(xiàn)微波、超聲波能有效促進(jìn)有機反應(yīng),是一種新興的合成查爾酮方法。現(xiàn)今比較普遍的查爾酮化合物合成采用苯甲醛和苯乙酮為原料,四氟化硼為反應(yīng)溶劑,水滑石為催化劑,在343K下反應(yīng),查爾酮產(chǎn)率最高可達(dá)98.5%,該法反應(yīng)時間短,操作簡單,收率高。

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