二茂铁二甲酸二甲酯的合成

二茂铁二甲酸二甲酯是二茂铁重要的衍生物,有着广泛的应用,将其和杂环化学交叉结合形成了一个很有发展前途的研究方向。二茂铁二甲酸二甲酯具有较低的毒性,用它取代具有生物活性的分子中的某些芳香环可以提高整个分子的活性。无疑,把2种具有生物活性的分子聚集到同一分子中实现其活性叠加,对于探索并合成一类低毒、具有广谱生物活性的新衍生物是很有意义的。羧酸和醇的酯化反应常用硫酸作催化剂,近年来,杂多酸、强酸型离子交换树脂、固体超强酸、Lewis酸(硫酸铜、三氯化铁等)也常用作酯化反应的催化剂。由于二茂铁二羧酸在酯化过程中容易被氧化,因此在合成过程中催化剂以及合成方法的选择尤为重要。然而有关1,1’2二茂铁二甲酸酯的合成研究相对较少,目前文献报道用浓硫酸作催化剂,反应25h时收率为76%左右。为了提高产物的收率,优化反应条件,笔者首先应用对甲苯磺酸、对甲苯磺酰氯、三氯化铁、硫酸铜、硫酸氢钾等不同催化剂催化1,1’2二茂铁二甲酸的甲酯化反应,研究催化剂对反应的影响。首次采用1,1’2二茂铁二甲酸、甲醇、二氯亚砜和三乙胺一锅反应法合成1,1’2二茂铁二甲酸二甲酯,结果表明选择一锅法具有收率高、反应后产物易于处理的优点。考察了催化剂用量、温度、时间等对一锅法酯化反应的影响,优化了反应条件。

最终确定了最佳的反应条件:1,1’2二茂铁二甲酸与二氯亚砜的物质的量比为1∶2.5,加入与二氯亚砜等量的三乙胺,酯化温度为50℃,反应时间为4.5h,得到产物的收率为91.1%。