一种β-氰基酮的合成方法技术

本发明专利技术涉及化工产品合成领域，具体涉及β

【技术实现步骤摘要】
一种
β
‑
氰基酮的合成方法


[0001]本专利技术属于有机合成
，涉及一种丙酮氰醇与查尔酮或查尔酮类似物反应制备β
‑
氰基酮的方法。

技术介绍

[0002]β
‑
氰基酮是一种含有1,3
‑
双官能团的物质，是许多天然产物，药物，药物载体和农药的重要组成部分。在现代有机合成中，该类结构单元是重要的多功能合成单元，作为中间体可以便捷地转化成酰胺、胺、羧酸及其衍生物、醛、酮、醇、含氮杂环等。因此，研究该类化合物的合成方法不仅对于有机合成方法学具有重要的意义，而且在医药学、生物学、材料学等领域都具有很高的潜在价值和研究意义。
[0003]在有机合成方法学中，氰基与碳碳双键反应已被确定为在分子中引入氰基最直接途径之一。这类化合物的经典合成方法之一就是氰化物催化共轭加成到α，β
‑
不饱和羰基化合物上，该方法多数是利用 HCN作为氰基源，但由于HCN易挥发，毒性大，操作复杂等特点已经被其他相对安全简便的氰化试剂所取代。目前，商业上可获得的毒性较低、安全性较高的氰源试剂如金属氰化物(氰化钠、氰化钾、氰化亚铜等)、氰基甲酸酯、氰基磷酸酯、乙酰氰和三甲基氰硅烷 (TMSCN)等，其中金属氰化物一般含有剧毒，操作危险，实验后处理较为繁琐，处理后的废液也会对环境造成一定的污染,从成本和环保的角度，不适合工业化生产应用；三甲基氰硅烷是目前最常用的氰化试剂，但是其价格昂贵，原子利用率低。因此发展毒性较低、环境友好、适合工业生产使用的氰化试剂以及开发反应条件温和的引入氰基的方法仍然是氰化研究领域需要解决的关键问题。
[0004]丙酮氰醇是一种不易挥发的无色液体，和氢氰酸相比，毒性较低，便于实验操作以及运输和储存；与无机氰化物相比，不会产生重金属盐等副产物，环境友好；与三甲基氰硅烷相比，丙酮氰醇价格低廉，参与反应后唯一的副产物是相对无毒、沸点较低的丙酮，便于处理。到目前为止，以丙酮氰醇为氰源的极性双键的氰化反应只有很少的例子报道过，而且全部都需要使用特殊的催化剂。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的不足，本专利技术提供了一种丙酮氰醇和α，β
‑
不饱和酮发生Micheal加成制备β
‑
氰基酮的方法。
[0006]本专利技术所采用的技术方案是将氢氧化锂溶解在一定量的水中，加入一定量的N,N
‑
二甲基甲酰胺形成混合溶剂，加入丙酮氰醇，在室温条件下搅拌反应30分钟后加入查尔酮或查尔酮类似物，反应加热至60℃，薄层色谱监控，原料点消失后，加水洗涤，二氯甲烷萃取，二氯甲烷用饱和食盐水和水洗涤，再用无水硫酸镁干燥过滤后，浓缩得到产物氰基酮，最后经快速柱层析即可得到纯度大于99％的纯品。
[0007]第一步所采用的氰化试剂是丙酮氰醇。丙酮氰醇用量为查尔酮或查尔酮类似物的1.0
‑
3.0当量。
[0008]第一步所描述的缚酸剂为氢氧化锂，缚酸剂用量为查尔酮或查尔酮类似物的为1.0
‑
2.5当量。
[0009]进一步的所述反应温度为20
‑
100℃，优选为60℃。
[0010]进一步的所述反应溶剂为助溶剂与有机相溶剂的混合溶剂。
[0011]进一步的所述混合溶剂的比例为助溶剂与有机相溶剂的体积比为1:1
‑
1:8，优选为1:4。
[0012]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0013]本专利技术的方法从查尔酮或查尔酮类似物出发，分别以廉价的丙酮氰醇作为氰源，采用绿色无污染的氢氧化锂作为缚酸剂，无需繁琐的无水无氧操作，加热条件下高效地合成了α，β
‑
不饱和羰基化合物的碳碳双键加成氰化产物。与常规的氰化物合成方法相比，本专利技术的方法具有反应原料廉价易得，以丙酮氰醇为氰源，替代了剧毒品氰化钠、氰化钾；替代了价格昂贵的三甲基氰硅烷等氰化试剂，适用范围广泛。以氢氧化锂为缚酸剂操作过程简单，成本低廉。本专利技术的方法能广泛应用于工业界和学术界的药物等领域的合成中。
具体实施方式
[0014]下面具体描述本专利技术的合成方法。应当注意到，这里给出的描述和实施例仅仅是为了描述本专利技术的具体实施方式，使技术人员更容易理解本专利技术，它们并非意欲限定本专利技术的范围。
[0015]还应注意到前面提到的本专利技术方法的各个优选的技术特征以及下面具体描述的实施例中的各个具体技术特征可以组合在一起，所有这些技术特征的各种组合、由本专利技术具体公开的数值作为上下限的所有数值范围等等都落在本专利技术的范围内。
[0016]本专利技术技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
[0017]以下具体实施例中所用的原料均购自萨恩化学技术(上海)有限公司，各试剂必要时采用本领域公知的手段进行纯化后使用。
[0018]实施例1合成4
‑
氧代
‑
2,4
‑
二苯基丁腈。
[0019]在装有磁力搅拌子的二口瓶中加入18.4mg氢氧化锂，往瓶中加入1ml去离子水，经超声震荡，使氢氧化锂充分溶解在水中，再往瓶中加入2mlN,N
‑
二甲基甲酰胺，在常温下，保持转子转动，加入丙酮氰醇0.106ml，使其反应30分钟，之后将100mg查尔酮溶于2mlN,N
‑ꢀ
二甲基甲酰胺加入至反应体系，然后将反应体系转移至60℃恒温水浴锅中持续加热并搅拌。TLC监控反应，待原料点消失，先加水洗涤，加入二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水和水洗涤有机相，无水硫酸镁干燥之后浓缩即可得粗产品。粗产品经快速柱层析，采用正己烷和10％乙酸乙酯为流动相柱层析即得4
‑
氧代
‑
2,3
‑
二苯基丁腈，110.5mg，白色固体，产率为97.8％。
[0020]产物4
‑
氧代
‑
2,4
‑
二苯基丁腈：1H NMR(300MHz,Chloroform
‑
d) δ7.97
–
7.92(m,2H),7.66
–
7.57(m,1H),7.55
–
7.32(m,7H),4.59(dd, J＝7.9,6.0Hz,1H),3.75(dd,J＝17.9,7.9Hz,1H),3.53(dd,J＝17.9,6.0 Hz,1H).
13
C NMR(75MHz,chloroform
‑
d):δ149.62,135.69,135.29, 133.93,129.30,128.85,128.40,128.11,128.51,128.11,127.51,120.64, 44.56,31.91.IR(KBr)：3065.70,3039.01,2238.82,1681.39,1594.65, 1575.21,1491.03,145本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种β
‑
氰基酮的制备方法，其特征在于：在加热条件下，以氢氧化锂为缚酸剂，以N,N
‑
二甲基甲酰胺与水为混合溶剂，用丙酮氰醇作氰化试剂，查尔酮或查尔酮类似物为底物，发生Micheal加成反应，生成β
‑
氰基酮。所述合成的β
‑
氰基酮的结构通式如式(I)所示。式(I)中R1代表代表H
‑
，o
‑
Me
‑
、m
‑
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、p
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i
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Pr、m
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Pr、o
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CH3O
‑
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CH3O
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CH3O
‑
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CF3‑
、p
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、m
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Ph
‑
等；R2代表H
‑
，o
‑
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‑
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【专利技术属性】
技术研发人员：武文菊，赵国栋，由君，喻艳超，
申请(专利权)人：哈尔滨理工大学，
类型：发明
国别省市：