希夫碱的合成方法

席夫碱合成中催化剂席夫碱是一类重要的化合物，其广泛应用于许多工业领域。

其中席夫碱合成是一种重要的化学反应，是指通过亲核加成反应合成席夫碱的过程。

由于反应活性较低，传统席夫碱合成需要在高温和高压的条件下进行，同时需要使用大量的溶剂和催化剂来优化反应过程。

在这种情况下，研究如何更有效地制备席夫碱，使其更具可行性和经济性，因此成为了化学领域的一个热门话题。

催化剂是一种重要的化学剂，能够提高化学反应的速率和效率。

在传统的席夫碱合成反应中，许多不同种类的催化剂被成功地运用到反应中，包括有机催化剂、金属催化剂，以及无机催化剂等。

这些催化剂不仅能够提高反应速度，还能够改变反应产物的构象与选择性，并且能够克服反应的热力学和动力学难度，从而使制备高质量的席夫碱变得更加容易。

对于席夫碱合成中的催化剂，可分为两种类型：有机催化剂和无机催化剂。

其中，有机催化剂是指一类无金属离子或离子化合物参与到反应中的化合物。

这些化合物能够通过酸碱催化或自身的活性位点催化反应。

例如，硝酸钙被广泛应用于席夫碱合成反应中，因其具有较高的酸性和催化能力，能够促进席夫碱的生成。

此外，还有一些芳香醛或是其它有机醛类的化合物，它们具有醛基的极性，能够路易斯酸催化亲核加成反应，进而成功制备出席夫碱。

无机催化剂是指含有过渡金属离子的化合物。

一个典型的例子是无机盐氯化苄基铵，在催化席夫碱合成反应中产生应用。

这种类型的催化剂具有一定的优势，能够快速地进行反应，并且在产生的席夫碱中具有较高的产率，因而成为当前实验室方法中的一种优化方案。

然而，传统的催化剂仍然存在许多问题，如有效性、安全性等。

为了解决这些问题，许多新型的催化剂正在被研究和探索。

目前来看，纳米催化剂仍然是一种有潜力的新型催化剂。

纳米催化剂具有一个关键的属性，就是可以通过调制粒子的形状，粒子尺寸或结晶度等参数，来实现催化作用。

这使得纳米催化剂比传统催化剂更加灵活和可控，同时还缩短了反应时间和提高产率。

目录摘要 (1)Abstract (2)第一章前言 (3) (3) (3) (4)席夫碱配合物的应用 (4) (4)载氧活性 (5)催化活性 (5)化学分析中的应用 (6)功能材料中的应用 (7) (7)第二章席夫碱及其钴配合物的合成 (8)试剂和实验仪器 (8)试剂 (8)仪器 (9)实验部分 (9)庚酰基吡唑啉酮的合成 (9) (9) (10)第三章结果与讨论 (11)红外光谱 (11)紫外光谱 (13)荧光光谱 (15)第四章结论 (16)参考文献 (18)致谢 (20)摘要席夫碱是氮原子与碳原子用双键连结形成的一类化合物，具有良好的配位能力，能以氮、氧原子进行配位与过渡金属形成复杂的配位化合物。

席夫碱基本结构中含-C=N-结构，其杂化轨道上的N原子具有孤对电子，因而在化学与生物学上的具有重要意义，受到人们的重视。

酰基吡唑啉酮具有活泼的β-二酮结构，与有机胺类缩合反应形成稳定的席夫碱。

席夫碱及其金属配合物具有较好的抑菌、抗氧化、抗肿瘤活性，除了在催化、分析、材料领域有广泛的应用外，在医药方面也广范应用，如用于治疗、合成、生化反应、催化、生物调节剂等，因而受到人们的重视。

本论文首先合成1-苯基-3-甲基-4-庚酰基吡唑啉酮-5-缩间甲苯胺席夫碱，并且研究其配位性能，以其为配体与二价钴反应生成席夫碱配合物。

对合成的的物质应用红外光谱法、紫外-可见光谱法、荧光光谱进行表征，研究其光谱性质，确定其结构。

关键词:吡唑啉酮；席夫碱；席夫碱钴配合物ABSTRACTThe Schiff base is the compound maintaining double bond of nitrogen and carbon has the good coordinate ability, can form the coordination compound with the transition metal by nitrogen and oxygen atoms. This matter has the important meaning in chemistry and the biology because of the -C=N- structure and electron pair on its hybridization orbit's N atom. The acylpyrazolonate has β-two alkone structure, which is easy to forms the stable alkali. The alkali compound has many functions, such as suppressing germ, disinfect, anti- tumor, virus safe living creature activity,. Currently, the compounds have important application in the medical science, catalyst, analytical chemistry, corrosion and optics realm .The paper synthesized 1-phenyl-3-methyl-4-heptanoyl-5-pyrazolone and its alkali, then studied its coordinate performance reacting with cobalt(II). At last the structure of three compound is determined with infrared spectrometry, the ultraviolet - obvious spectrographic methodsand the fluorescence spectrum .Key words: pyrazolone; Schiff base; Cobalt complexes第一章前言1.1席夫碱的结构伯胺和醛、酮反应生成的化合物称为亚胺，亚胺一般不稳定，特别是脂肪族亚胺，易分解而难于分离。

醛和酰胺的反应机理
醛和酰胺在标准条件下直接反应生成希夫碱的可能性较低，因为酰胺中的氮原子通常不具备足够的亲核性来与醛基发生有效的缩合反应。

然而，在特定的条件下或通过特殊催化剂的作用下，它们之间可以进行反应。

1. 醛与氨反应：
醛与氨（作为一级胺）确实能形成希夫碱（Schiff base），这是一个亚胺化合物，其机理是氨上的孤对电子进攻醛羰基的碳原子，从而形成稳定的共轭结构。

2. 醛与伯胺/仲胺的缩合反应：
类似地，如果使用的是伯胺或仲胺，它们也可以与醛反应生成相应的希夫碱，这同样是一个可逆过程，通常在酸催化下进行。

3. 催化条件下醛与酰胺的转化：
在某些情况下，如利用特殊的催化剂如KOtBu等，醛和酰胺可以通过某种形式的转氨基化或酰基转移反应，生成新的酰胺产物。

例如，这种催化体系可能促进酰胺N-H键的活化，使得酰胺能够有效地参与到与醛的反应中，实现酰胺与醛之间的酰基交换或酰胺化反应。

4. Mannich反应：
虽然不是直接的醛与酰胺反应，但当存在一个活泼氢源（如甲醇、二甲胺等）时，醛、胺和活泼氢化合物可以在酸或碱催化下发生Mannich反应，生成β-氨基酸衍生物或β-内酰胺类化合物。

在这个过程中，虽然酰胺本身不直接参与与醛的缩合，但它可以作为一个胺来源参与整个反应历程。

总结来说，醛和酰胺在常规条件下的直接反应并不典型，但在特定催化剂或特殊条件下，以及通过间接途径，两者可以相互作用并转化为其他类型的化合物。

第25卷第5期 齐 齐 哈 尔 大 学 学 报 Vol.25,No.5 2009年9月 Journal of Qiqihar University Sep.,2009糠醛-乙二胺席夫碱的合成郝治湘，邬洪源，毕野，潘蓓明（齐齐哈尔大学 化学与化学工程学院，黑龙江 齐齐哈尔161006）摘要：利用糠醛与乙二胺的缩合反应制备席夫碱配体，在合成过程中运用了正交实验的设计途径，通过选择三水平四因素对其进行实验研究，确定最佳合成条件为：糠醛-乙二胺席夫碱配料质量比2︰1，实验时间6 h，催化剂用量2%，反应温度60～65℃。

在最佳合成条件下，产率≧88%。

对产物进行了熔点的测定，红外光谱分析，确定制备的产物即为糠醛-乙二胺席夫碱。

关键词：呋喃甲醛；席夫碱；乙二胺；正交分析法中图分类号：O623.54 文献标识码：A文章编号：1007-984X(2009)05-0062-03Schiff碱是指由含有醛基和氨基的两类物质通过缩水形成含亚胺基（—CH＝N—）或甲亚胺基（—CR ＝N—）的一类有机化合物[1]。

Schiff碱也是一类重要的有机配位体，可以与许多金属离子通过配位键形成配合物[2]。

Schiff碱及其配合物在催化剂领域、医药和农药领域、缓蚀剂领域、新材料开发和研制领域、有机合成方面、分析化学方面等都得到了广泛应用[3]。

1 实验部分1.1 主要仪器与试剂天津市福晨化学试剂厂生产：糠醛（分析纯）﹥99.0%；乙醇 >99.7%；乙二胺（分析纯）；无水硫酸钠（分析纯）；催化剂（自制）。

KQ5200B型超声波清洗器（昆山超声仪器有限公司）；电热恒温鼓风干烘箱（上海益恒实验仪器有限公司）；SGWX-4显微熔点仪（上海精密科学仪器有限公司）。

1.2 糠醛-乙二胺席夫碱的最佳合成为寻求实验的最佳配比，采用L9（34）正交实验的方法（见表1）。

分别称取一定配料比的糠醛和乙二胺均溶于少量乙醇中，置于100 mL三颈瓶中，在不断搅拌条件下将上述两溶液混合均匀，加入催化剂，反应一段时间后，静置，过滤，减压蒸馏，除去溶剂，室温下静置即有棕红色品体析出，最后烘干产品并称重。

席夫碱配合物的研究高级工程人才实验班1507100111 李天赐席夫碱主要是指含有亚胺或甲亚胺特性基团(-RC＝N-)的一类有机化合物，通常席夫碱是由胺和活性羰基缩合而成。

席夫碱类化合物及其金属配合物主要在药学、催化、分析化学、腐蚀以及光致变色领域的重要应用。

在医学领域，席夫碱具有抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒的生物活性;在催化领域，席夫碱的钴、镍和钯的配合物已经作为催化剂使用;在分析化学领域，席夫碱作为良好配体，可以用来鉴别、鉴定金属离子和定量分析金属离子的含量;在腐蚀领域，某些芳香族的席夫碱经常作为铜的缓蚀剂;在光致变色领域，某些含有特性基团的席夫碱也具有独特的应用催化领域的应用席夫碱及其配合物在催化领域的应用也很广泛，概括起来说，席夫碱做催化剂主要应用于聚合反应、不对称催化环丙烷化反应以及烯烃催化氧化方面和电催化领域等。

在金属有机物合成领域的应用金属席夫碱是一类重要的有机配合物，和金属卟啉类似，由于过渡金属配合物可以与小分子(如CO和O2)形成轴向配合物，从而有利于催化反应的进行。

金属席夫碱对O2分子的电化学还原具有催化作用.希夫碱配体在配位化学领域的影响近几年来希夫碱配合物的研究成为配位化学领域的一大热点，。

希夫碱是含活泼羰基化合物和胺、氨基脲、氨基硫脲、醇胺、肼、氨基糖、氨基酚等作用所形成的一类化合物。

由于其结构的特殊性，在配位化学中占有重要的地位，是配位化学重点研究的内容之一。

由于缩合产物的不同，希夫碱构成了一大类良好配体，其应用范围十分广泛。

在一定条件下，希夫碱可以与元素周期表中大部分金属离子形成稳定性不同的金属配合物，这些配合物在诸如立体化学结构、磁性、光谱、动力学和反应机理、生物无机化学原理、生物化学的模拟系统、生物活性、药物化学、分析化学、分子催化等学科领域均具有重要的理论和应用研究意义。

希夫碱的合成取甘氨酸0．010 mol，溶于适量氢氧化钾一乙醇溶液中，进行搅拌、溶解，然后加入薪蒸水杨醛0，010mol乙醇溶液，搅拌约0，5 h。

肉桂醛—氨基酸希夫碱的合成、抑菌活性及定量构效关系研究肉桂醛是肉桂精油的主要成份,存在于肉桂树的树皮、枝、叶当中。

肉桂醛是天然存在的抑菌物质,具有较高的安全性,肉桂醛常被开发用于食品防腐,医药抗菌剂等方面。

由于肉桂醛极易挥发、水中不溶解、易被氧化等缺点造成肉桂醛在使用过程中受到了极大的限制。

将肉桂醛加以改性,是肉桂醛扩大应用的一个方向。

本论文以肉桂醛、对甲氧基肉桂醛、对氯肉桂醛及人体所需7种氨基酸:谷氨酸、甘氨酸、亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸为原料合成了 21种肉桂醛-氨基酸希夫碱化合物,该反应在室温条件下就可发生。

并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(1H-NMR)、质谱(MS)等方法进行结构表征,证明了化合物为目标化合物。

本论文研究了所合成的21种肉桂醛-氨基酸席夫碱化合物对黑曲霉(Aspergillus niger)、桔青霉(Penicillium citrinum)、大肠杆菌(Escherichiacoli)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)的抑菌性能。

测试浓度采用四个浓度梯度进行,分别为0.25mol/L、0.125 mol/L、0.0625 mol/L 和 0.03125 mol/L。

对化合物的抑菌圈直径分析发现:所合成的21种肉桂醛-氨基酸希夫碱化合物都能够有效地抑制测试真菌和细菌的生长,其中大多数化合物的抑菌效果比肉桂醛和对照化合物氟康唑和环丙沙星好。

随着测试浓度的增加,化合物的抑菌效果明显增加(p<0.05)。

进一步在0.125 mol/L的浓度条件下研究了肉桂醛-氨基酸希夫碱化合物的广谱抑菌性能,测试菌种增加了酵母菌(Saccharomycetes)、彩绒革盖菌(Tramenes versicolor)、密粘褶菌(Gloeophyllum trabeum)、土曲霉(Astergillus treeus)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。

席夫碱结构‎通式英文名：Schif‎f's base也称西佛碱‎席夫碱主要‎是指含有亚‎胺或甲亚胺‎特性基团（－RC=N－）的一类有机‎化合物，通常希夫碱‎是由胺和活‎性羰基缩合‎而成。

具有优良液‎晶特性。

用作有机合‎成试剂和液‎晶材料。

C=N键长约0‎.124～0.128nm‎，偶极矩约0‎.90D。

有顺(Z)-、(E)-两种构型。

亚胺是由醛或酮‎与氨或胺缩‎合而成的，又可分为醛‎亚胺和酮亚‎胺。

亚胺基是极‎活泼的基团‎。

与氰氢酸反‎应生成α-氨基酸，与丙二酸二乙‎酯反应生成β‎-氨基酸，还原反应生‎成胺，与格利雅试‎剂反应生成‎胺的衍生物‎，水解生成醛‎或酮和胺。

醛酮与伯胺‎（RNH2）生成含碳氮‎双键的亚胺‎：R2C=O + R'NH2 ——R2C=NR' + H2OR、R’都是脂肪族‎烃基的亚胺‎不稳定。

R、R’其中一个为‎芳基的亚胺为稳‎定的晶体，由于平衡偏‎右，制备相对容‎易。

应用希夫碱类化‎合物及其金‎属配合物在‎医学、催化、分析化学、腐蚀以及光‎致变色领域‎的重要应用‎。

在医学领域‎，希夫碱具有‎抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒的生‎物活性；在催化领域‎，希夫碱的钴‎和镍配合物‎已经作为催‎化剂使用；在分析领域‎，希夫碱作为‎良好的配体‎，可以用来鉴‎别，鉴定金属离‎子和定量分‎析金属离子‎的含量；在腐蚀领域‎，某些芳香族‎的希夫碱经‎常作为铜的‎缓蚀剂；在光致变色‎领域，某些含有特‎性基团的希‎夫碱也具有‎独特的应用‎。

医药方面由于某些希‎夫碱具有特‎殊的生理活‎性，近年来，越来越引起‎医药界的重‎视。

据报道，氨基酸类、缩氨脲类、缩胺类、杂环类、腙类希夫碱‎及其应用的‎配合物具有‎抑菌、杀菌、抗肿瘤、抗病毒等独‎特药用效果‎。

催化方面希夫碱及其‎配合物在催‎化领域的应‎用也很广泛‎，概括而言，希夫碱做催‎化剂主要是‎应用于聚合‎反应，不对称催化‎环丙烷化反‎应以及烯烃‎催化氧化方‎面和电催化‎领域。

席夫碱金属配合物席夫碱金属配合物是一类具有重要应用价值的化合物，其结构特点和性质独特，因此备受研究者的关注。

本文将从席夫碱金属配合物的定义、结构特点、合成方法、应用价值等方面进行探讨。

一、席夫碱金属配合物的定义席夫碱金属配合物是指由席夫碱（Schiff base）和金属离子组成的化合物。

席夫碱是一类含有亚胺基（-C=N-）的有机化合物，其分子结构为R1R2C=NR3，其中R1、R2、R3为有机基团。

席夫碱与金属离子形成的配合物具有独特的结构和性质，广泛应用于催化、生物学、材料科学等领域。

二、席夫碱金属配合物的结构特点席夫碱金属配合物的结构特点主要包括以下几个方面：1. 席夫碱与金属离子之间形成的配位键通常为亚胺基上的氮原子与金属离子之间的配位键。

2. 席夫碱金属配合物的结构通常为八面体、四方体或六方体等。

3. 席夫碱金属配合物的结构中，金属离子通常处于高自旋状态。

4. 席夫碱金属配合物的结构中，席夫碱分子通常以双齿配位方式与金属离子配位。

三、席夫碱金属配合物的合成方法席夫碱金属配合物的合成方法主要包括以下几个步骤：1. 合成席夫碱。

将席夫碱的前体与适当的醛或酮反应，生成席夫碱。

2. 合成金属配合物。

将席夫碱与金属离子反应，生成席夫碱金属配合物。

3. 纯化和结晶。

将合成的席夫碱金属配合物进行纯化和结晶，得到纯净的化合物。

四、席夫碱金属配合物的应用价值席夫碱金属配合物具有广泛的应用价值，主要包括以下几个方面：1. 催化剂。

席夫碱金属配合物可以作为催化剂，用于有机合成反应、氧化反应等。

2. 生物学。

席夫碱金属配合物可以用于生物学研究，如荧光探针、抗菌剂等。

3. 材料科学。

席夫碱金属配合物可以用于材料科学研究，如光电材料、液晶材料等。

4. 医学。

席夫碱金属配合物可以用于医学研究，如抗癌药物、抗病毒药物等。

总之，席夫碱金属配合物是一类具有重要应用价值的化合物，其结构特点和性质独特，备受研究者的关注。

未来，随着科学技术的不断发展，席夫碱金属配合物的应用领域将会更加广泛。