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2-烯丙基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮的制备工艺条件的优化

更新时间:2009-03-28

2-烯丙基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮(ADPP)是一种β-二酮类的有机配体,可与稀土离子配位制得具有光致发光性能的稀土有机配合物[1-2].该配体可在催化剂碘化钾的作用下,由1,3-二苯基-1,3-丙二酮(DPP)通过烃基化反应来制得.该法虽然简单有效,但产率较低(约50%)[3].而相转移催化反应具有反应条件温和、反应速率较快、选择性好、产率高等特点,目前国内相转移催化反应的最高产率高达95%以上[4].近年来该反应已经被广泛应用于有机合成的诸多领域[5-7].然而,将正交实验法用于相转移催化反应的研究却鲜有报道[8],本文以聚乙二醇-600(PEG-600)为相转移催化剂,在KOH存在下,使 DPP 与3-溴丙烯作用,来合成ADPP,研究多种反应因素对目标产物产率的影响,通过正交实验法优化出最佳工艺条件,产品产率为86.3%.

1 实验部分

1.1 试剂

1,3-二苯基-1,3-丙二酮:纯度98%,Alfa Aesar;3-溴丙烯:纯度98%,Aladdin;PEG-600:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;无水乙醇:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;氢氧化钾:分析纯,国药集团化学试剂有限公司;丙酮:分析纯,国药集团化学试剂有限公司.

1.2 正交实验设计

正交实验法是用来科学地设计多因素实验的一种方法,有着广泛的应用[9-11].在本实验中,以3-溴丙烯和DPP物质的量之比(B/D)、聚乙二醇-600和DPP物质的量之比(P/D)、反应时间(t)、反应温度(T)等作为实验因素,以目标产物ADPP的产率为考察指标,建立L9(34) 正交表.因素水平见表1.

 

表1 正交实验因素水平表Tab.1 Factors and levels of orthogonal test

  

水平因素t(A)/hT(B)/℃P/D(C)/%B/D(D)14450.101.025500.121.136550.141.2

1.3 2-烯丙基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮(ADPP)的制备[1]

将22.43 g(0.1 mol)1,3-二苯基-1,3-丙二酮,150 mL丙酮,一定量的PEG-600,5.61 g(0.1 mol)固体KOH,依次加入到250 mL三口圆底烧瓶中,在搅拌下溶解,加热至一定温度后滴加一定量的3-溴丙烯,回流反应数小时,反应结束后,旋去大部分溶剂,剩余物加水溶解,充分搅拌,冷却后过滤,粗产物用无水乙醇重结晶两次,干燥后得白色针状晶体.称重计算产率.

1.4 测试仪器与方法

熔点由X-5显微熔点仪测定,温度计未经校正;元素分析采用Flash EA1112 型元素分析仪;红外光谱采用BRUKER TENSOR-27 型红外光谱仪;1H NMR 采用Bruker-500 超导核磁共振谱仪;质谱采用Agilent-5975 质谱仪.

2 结果与讨论

2.1 工艺条件的优化

目标产物ADPP合成路线如图1所示.在文献方法[1]的基础上,对影响ADPP产率的多个实验因素进行优选,每个因素各选择3个水平,分别为:因素A选择4 h、5 h、6 h,因素B选择45 ℃、50 ℃、55 ℃,因素C选择0.10%、0.12%、0.14%,因素D选择1.0、1.1、1.2,如表1所示.所得实验结果见表2.

数值模拟所选断面处中隔墙高度为6.61 m,墙顶宽度1.64 m,墙底宽度3.96 m。为便于分析中隔墙应力动态变化情况,选取中隔墙左、右墙壁中点和墙底中点为应力分析的关键点。中隔墙应力分布如图5所示。

  

图1 ADPP的合成路线Fig.1  The synthetic route of ADPP表2  L9(34)正交实验结果Tab.2 The results of L9(34) orthogonal test

  

因素ABCD产率/%实验1111147.2实验2122265.6实验3133352.3实验4212359.8实验5223161.3实验6231273.2实验7313268.7实验8321370.8实验9332158.1均值155.058.663.755.5均值264.865.961.269.2均值365.961.260.861.0极差10.97.32.913.7

2.2 正交法实验结果分析

由表2中的极差分析数据可以看出,反应时间、反应温度、催化剂用量、反应物物质的量之比等因素对产物的产率均有一定的影响,其中各因素对产物产率的影响主次顺序是:反应物物质的量之比>反应时间>反应温度>催化剂用量.将各个因素在不同水平下的实验指标均值作图,如图2所示,结果表明,产物ADPP的最佳制备工艺条件为A3B2C1D2,即t=6 h、T=50 ℃、P/D=0.10%、B/D=1.1.

  

图2 各因素不同水平对ADPP产率的影响Fig.2 Effects of different levels of factors on the yield of ADPP

2.3 ADPP的表征

  

图3 ADPP的红外光谱图Fig.3 FT-IR spectrum of ADPP

[3] STANISZEWSKI B, URBANIAK W. A simple and efficient synthesis of 3-substituted derivatives of pentane-2,4-dione[J]. Chemical Papers, 2009, 63(2): 212-216.

综上所述,采用急诊救治模式的护理干预对改善心绞痛患者急诊救治效果、调节其负面情绪及提高患者家属对护理的满意度具有重要作用,值得临床推广应用。

[6] 陈金全, 康泰然, 刘敬林, 等. 高选择性相转移催化原位产生不饱和亚胺参与的不对称Michael反应[J]. 有机化学,2013, 33(7): 1483-1489.

公共基础教学课程作为四年制高职学生的基础课程,是学生培养良好职业道德、练就较强专业知识技能、养成终身学习能力的核心课程,因此加强公共基础课教师队伍建设,提升公共基础课教师队伍素质是更好服务四年制高职公共基础教学的当务之急。师资队伍建设要敢于结合当前发展潮流,结合省情和学院情况,积极引进与四年制高职学生培养目标相适应的教师人才;要有计划地组织安排在职公共基础课教师参加有助于专业发展与拓宽视野的培训活动;进一步更新高职教育思想观念、加强自身修养、主动树立服务专业的意识,充分认识到公共基础课程对学生综合素质培养的作用,帮助学生做好职业生涯规划。

  

图4 ADPP的核磁共振氢谱图Fig.4  1H NMR spectra of ADPP in CDCl3

2.4 最佳条件的验证实验

以上述实验得出的最佳合成条件,连续安排3次验证实验, 所得平均产率为86.3%,高于正交实验表2中的所有实验结果,所以所选条件A3B2C1D2为最佳实验条件.

当计算表明需在驾驶舱门上加装泄压板时,可采用如图4所示计算流程进行泄压板面积的确定。驾驶舱门泄压板面积确定的原则为既能将驾驶舱和客舱的压差限制在驾驶舱门最大承压限值内,又要尽可能减少对驾驶舱门本身的强度削弱影响。计算开始时在程序中输入初始的泄压板面积和驾驶舱门上最大允许的开口面积,通过二分查找算法进行迭代计算,最终输出合适的泄压板面积。为得到更精确的计算结果,对泄压板开启的工作压差以及泄压板的响应时间也应当进行考虑。有效面积相同的泄压板,开启的工作压差越小,响应时间越短,越能在有限时间内降低驾驶舱和客舱两侧的压差。最终通过程序计算结果可得到对驾驶舱门强度削弱影响最小的最优泄压板面积。

3 结论

参考文献:

利用正交实验法,对2-烯丙基-1,3-二苯基-1,3-丙二酮的制备工艺条件进行了优化,其最佳制备工艺条件为A3B2C1D2,即t=6 h、T=50 ℃、P/D=0.10%、B/D=1.1.在最优条件下,目标产品的产率为86.3%.

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式中,αL=La表示光在微环谐振腔内传播一周的损耗,L为微环周长,a为损耗系数表示光在微环谐振腔内传播一周相位变化,λ表示传输波长,neff表示微环谐振腔的有效折射率。

ADPP的红外光谱如图3所示.图中3060和1635 cm-1处的吸收峰分别为烯烃=C-H和C=C的伸缩振动特征峰,表明DPP已发生烃基化反应.

[2] PAWLICKI G, STANISZEWSKI B, WITT K, et al. Complexation studies of 3-substituted β-diketones with selected d- and f-metal ions[J]. Chemical Papers, 2011, 65(2): 221-225.

(1)经历活动评价。为了衡量经历活动的活动效果,教师设计经历活动适宜性和有效性评价量表,利用评价量表对经历活动的活动目标、活动内容、活动方式、活动效果等方面进行评价。如活动内容评价中重点关注活动内容是否来源于幼儿的兴趣和需要、是否贴近幼儿的生活经验,能否引起幼儿的有效学习,是否具有挑战性,环境和材料能否满足幼儿的探索、操作和交往等活动的需要,是否注重教育资源的开发和整合等,以此来促进教师的反思,以便随时调整活动方案,使经历活动实现从知识到经验的转变,实现以教师为中心向以幼儿为中心的转变。

将实验获得的产品分别通过红外光谱、核磁共振氢谱及质谱鉴定,证实是目标产物ADPP.熔点为63.3~63.8℃;1H NMR (500 MHz, CDCl3) δ: 7.97 (m, 4H), 7.60-7.46 (m, 6H), 5.91 (m, 1H),5.32 (t, 1H), 5.11 (m, 2H), 2.90 (t, 2H); IR (KBr, cm-1): 3060, 2914, 1692, 1670, 1635, 1595, 1578, 1448, 1433, 1411; EIMS (70 eV) m/z: M+ 264.1 (10), 223.1 (72), 165.1 (75),105.3 (100), 32.2 (81); Anal. Calcd (found) for C18H16O2: C, 81.79 (81.81); H, 6.10 (6.06).

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图4为ADPP在CDCl3溶剂中的核磁共振氢谱图,其氢原子的化学位移归属如图4所示.

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常见的生物措施。在茄子种植中,可以根据当地的实际情况、自然环境,选择抗病虫害的茄子种子,避免出现病虫害;在病虫害的预防中,可以先使用化学药水浸泡种子,使种子能够抗病虫害;在选择茄子种子时要选择种粒饱满、质量高、无病虫害的种子。

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叶紫君,王意婷,徐存进
《杭州师范大学学报(自然科学版)》2018年第02期文献

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