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三(十六烷氧基)-N-(十六烷氧基)苯亚甲基苯甲酰腙类凝胶因子的合成

2019-11-18赵召虎

新一代 2019年18期

赵召虎

摘 要:合成了3,4,5-三(十六烷氧基)-N′-(4-(十六烷氧基)苯亚甲基)苯甲酰腙。这种化合物能在多种有机溶剂中形成凝胶。

关键词:有机凝胶因子;醚化反应;肼解反应;酰腙

一、引言

(一)有机凝胶因子

凝胶是近年来研究的热点。小分子凝胶的潜在价值促使合成具有良好凝胶性能的凝胶因子尤为重要。在很低的浓度(质量分数一般低于1%)下,能使有机溶剂凝固,形成凝胶的小分子有机化合物被称为凝胶因子[1]。目前发现和合成的主要是单组分有机凝胶因子。有机小分子凝胶因子具有确定的分子量,且分子结构易于设计和修饰,可根据需要在小分子凝胶因子结构上引入可调控基团或可反应基团,制备能够感应外部环境变化, 对外界刺激(热、光、电、磁或pH等)自身能发生特性响应的有机小分子凝胶[2]。低分子量有机凝胶因子在氢键、π-π堆积和范德华力等非共价作用下将有机溶剂包裹在它们的空间结构中,从而形成自组装纤维结构使有机溶剂凝胶化形成凝胶[4]。

(二)有机凝胶的作用

由于碳长链可以作为凝胶因子的官能团,含有C=O及C=N等基团的分子具有优良的成凝胶性能。因此,在此基礎上我们将碳长链和具有C=O及C=N等基团的分子结合,以以没食子酸(3,4,5-三羟基苯甲酸)为原料经过醚化、肼解、缩合反应合成的两个酰腙化合物作为凝胶因子。酰腙类化合物很稳定。合成的凝胶因子能在特定的有机溶剂中与有机溶剂形成凝胶。这种凝胶因子在分子识别等领域具有潜在的应用价值[3]。

二、实验部分

(一)实验试剂

没食子酸甲酯,溴代十六烷,碳酸钾,碘化钾,丙酮,水合肼,乙醇,对羟基苯甲酸,3,4-二羟基苯甲酸,2%NaOH溶液,CHCl3,无水Na2SO4固体,水。

(二)实验仪器

熔点使用X-4数字显示显微熔点测定仪(温度计未校正)测定;旋蒸仪

(三)实验过程

1.中间体1.2的合成及原理

中间体1的合成路线

将2.44g对羟基苯甲醛加入到100ml圆底烧瓶中,依次加入6.77gC16H33Br、5.52gK2CO3,3.32gKI,再加入一定量的丙酮,于60℃条件下油浴充分搅拌回流24h过夜。反应结束后,冷却有白色固体生成,抽滤,旋蒸干丙酮,再向体系中加入75ml水,依次按如下步骤进行处理:先后用CHCl3,2%NaOH溶液,饱和食盐水萃取,无水Na2SO4干燥,最后旋蒸至所剩物质成油状再用油泵抽干溶剂,得产物为黄色液体产物中间体1,放置为固体,放入烘干为固体,产量5.14g。

2.中间体2的合成及原理

合成中间体2是依据肼解反应的原理进行合成。

中间体2的合成路线

将第一步制成的中间体1加入到100ml圆底烧瓶中,加入12倍于1量的水合肼,再加入一定量的乙醇,于80℃条件下油浴充分搅拌回流24h过夜。反应结束后,抽滤,再用乙醇重结晶,得白色固体中间体2,产量3.63g。

3.产物的合成及原理

合成化合物是依据酰腙反应的原理进行合成。

产物的合成路线

分别称取0.52g中间体1,1.26g中间体2加入100ml圆底烧瓶中,再加入一定量的乙醇,于80℃条件下油浴充分搅拌12-24h,反映结束后,冷却有白色固体,抽滤,再用乙醇重结晶,抽滤烘干得白色油状固体产物,产量1.34g。

4.化合物在有机溶剂中成凝胶的情况

三、结果讨论

经验证化合物能够在乙醇中形成白色凝胶,在丙酮中形成不稳定的白色凝胶。在其他溶剂中难形成凝胶,这可能是化合物与其他有机溶剂形成的共价键比较弱的缘故。

参考文献:

[1]辛红,王海涛,白炳莲,张齐贤,李敏,酰肼衍生物的凝胶化行为[J].高等学校化学学报2007,28:2010-1013.

[2]沈利英,陈肖卓,于海涛,梁刚,刺激响应型有机小分子凝胶的研究进展[J].有机化学2009,29(3):321-333

[3]陈发胜,薛伟,一种席夫碱凝胶因子的制备及凝胶化研究[J].南京大学学报2009,45(5):561-569