[发明专利]一种以含氧羧酸为配体的茂钛配合物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种以含氧羧酸为配体的茂钛配合物及其制备方法和应用，该配合物的结构式为其是以含氧羧酸作为配体，二氯二茂钛作为路易斯酸，5‑磺基水杨酸作为过渡性配体，制备成茂钛配合物。本发明配合物对空气稳定，其合成方法所用原料成本低廉易得，合成步骤简便易行，产品后处理简单，条件温和，目标产物产率高。本发明配合物用于催化2‑氨基苯乙酮和芳香醛反应合成2‑芳基‑2,3‑二氢化喹啉酮取得了较好的收率。

技术领域

本发明涉及一种以含氧羧酸为配体的茂钛配合物，以及该配合物的制备方法和应用。

背景技术

金属有机配合物一般在严格无水的有机相中合成，然而，近年来，研究有水条件下二茂钛衍生物的合成与反应日益引起人们的兴趣。因其广泛地用于催化、材料、药物等领域，尤其是茂钛配合物，对空气和水稳定，在有机催化反应中表现出良好的活性，但是通常情况下其制备过程复杂，原料昂贵，对水敏感，因此发展一种条件温和、对空气水稳定、操作步骤简单的制备方法尤为必要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有茂钛配合物制备方法存在的缺陷，提供一种对空气和水稳定、制备原料廉价易得、制备条件温和，合成步骤简单的茂钛配合物，以及该配合物的制备方法，并为其提供一种新的应用。

解决上述技术问题所采用的茂钛配合物的结构式如下所示：

式中R₁和R₂代表H、NO₂、COOH、F、OH中任意一种，且R₁和R₂中有且仅有一个代表H。

本发明茂钛配合物优选结构式如下的化合物：

其属于单斜晶系，晶胞参数a＝28.8740(11)，b＝10.2722(4)，c＝16.4969(6)，α＝90°，β＝97.1350(10)°，γ＝90°，Z＝8。

本发明茂钛配合物的制备方法为：将5-磺基水杨酸溶于去离子水中，然后加入二氯二茂钛，搅拌至二氯二茂钛溶解完全，再加入完全溶解于有机溶剂的含氧羧酸溶液，充分搅拌2～3小时，萃取、干燥、重结晶，得到茂钛配合物，具体反应方程式如下：

上述制备方法中，所述二氯二茂钛、5-磺基水杨酸、含氧羧酸的摩尔比为1:1.0～1.3:2.0～2.5。

上述制备方法中，所述有机溶剂为乙醇或甲醇。

上述有机溶剂与蒸馏水的加入量只要保证所有物质都能溶解即可。

本发明茂钛配合物在催化2-氨基苯乙酮和芳香醛反应合成2-芳基-2,3-二氢化喹啉酮中的用途，具体方法为：以甲醇为溶剂，将2-氨基苯乙酮和芳香醛按摩尔比为1:1，在室温条件下反应，即得到2-芳基-2,3-二氢化喹啉酮，反应方程式如下所示：

上述的芳香醛为苯甲醛、卤代苯甲醛、C₁～C₄烷基取代苯甲醛、C₁～C₄烷氧基取代苯甲醛、硝基取代苯甲醛、吡啶-2-甲醛、呋喃-2-甲醛、2-羟基苯甲醛、1-萘醛中任意一种。

本发明以含氧羧酸为模板催化剂，通过水/有机两相反应，分液，干燥，结晶，即制得目标茂钛配合物，该配合物对空气和水稳定，制备原料廉价易得，合成步骤简便易行，产品后处理容易，产率高。本发明配合物可以同时满足反应催化条件的路易斯性要求，也可以满足布朗斯特酸性要求，在催化有机反应中具有广发的应用前景，应用于2-氨基苯乙酮和芳香醛反应合成2-芳基-2,3-二氢化喹啉酮，取得了较好的收率。

附图说明