Page 222 - 《精细化工》2020年 第10期

·2152· 精细化工 FINE CHEMICALS 第 37 卷

的中间体 A 形成氢键，从而不利于原位[3,3]σ 重排
反应的进行，使收率降低。而非质子性溶剂中，甲
苯展现出最好的结果（收率 81.6%），因此，选择甲
苯作为最佳反应溶剂。
2.2.3 温度对收率的影响
在其他条件同 2.2.2 节，考察温度对反应收率的
影响，结果见表 3。

表 3 温度对收率的影响

Table 3 Effect of reaction temperature on the yield
1
图 1 苯基-2-吡啶基甲醇的 HNMR 谱图 温度/℃
1
Fig. 1 HNMR spectrum of phenyl-2-pyridinyl-methanol
–20 0 25 50 80
2.2 合成化合物Ⅲ反应条件的考察 收率/% 30.0 45.0 81.6 81.8 67.5
2.2.1 碱对反应收率的影响 注：DIPEA 2 mmol，Tol 为溶剂，反应时间为 10 h。
以 0.19 g 2-苄基吡啶氮氧化物和 0.17 mL TFAA
由表 3 可知，当反应温度为–20 ℃或 0 ℃时，
为原料，在室温条件下考察不同有机碱对该反应收
收率较低；25 ℃ 时，收率为 81.6%；升温至 50 ℃
率的影响，结果见表 1。
时，收率变化不大；而将温度升高到 80 ℃时，收
表 1 碱对收率的影响 率有所下降，且经 TLC 检测发现有杂质点产生。一
Table 1 Effect of bases on the yield 方面，因该反应涉及串联“酰化、[3,3]σ 重排和水
碱 解”3 步反应历程，适当升高温度，有利于[3,3]σ 重

DBU DMAP DIPEA 吡啶 三乙胺 排和水解反应的进行，提高反应收率；另一方面，
收率/% 35.0 58.5 76.0 54.3 72.8
温度过高，副产物产生的可能性增加，如中间体 B
注：碱用量均为 2 mmol，溶剂为 THF，室温，反应时间 可能发生 Hetero-Claisen 重排及后续的水解反应，得
为 10 h。
到苯环上三氟乙酰氧基或羟基取代的副产物，降低
由表 1 可知，有机碱对该反应的收率影响较大， 反应收率。因此，从产率及经济学角度出发，选择
当选用 DBU 为碱时，收率仅为 35.0%；而选用 室温为最佳反应温度。
DMAP、DIPEA、吡啶和三乙胺时，反应均能顺利 2.2.4 反应时间对收率的影响
进行，且 DIPEA 和三乙胺展现出较好的结果，收率 在其他条件同 2.2.3 节，室温下考察反应时间对
分别为 76.0%和 72.8%。作者推测，DBU 因位阻的 收率的影响，结果见表 4。由表 4 可知，室温（25 ℃）
影响而不利于原位[3,3]σ 重排反应的进行，故收率 下，随着反应时间的增加，收率明显提高。当反应
较低；而 DIPEA 和三乙胺均为脂肪族叔胺，位阻较 时间为 6 h 时，收率为 81.0%；当反应时间延长到 8
小，且碱性强于吡啶和 DMAP，更容易除去 2-苄基 h 后，收率提高已不明显。反应时间过短，反应不
吡啶氮氧化物苄位上的 H，从而促进中间体 A 的形 够完全，而反应时间过长，则会造成资源浪费，成
成和[3,3]σ 重排反应的发生；另外，因 DIPEA 较三 本增加，因此，确定最佳反应时间为 6 h。
乙胺碱性略强，故前者呈现出更好的结果。
表 4 反应时间对收率的影响
2.2.2 溶剂对收率的影响
Table 4 Effect of reaction time on the yield
在其他条件同 2.2.1 节，考察溶剂对反应收率的 反应时间/h
影响，结果见表 2。
2 4 6 8 10

收率/% 31.2 53.7 81.0 81.8 81.6
表 2 溶剂对收率的影响
Table 2 Effect of solvents on the yield 注：DIPEA 2 mmol，Tol 为溶剂。

溶剂
综上，本文选择以 DIPEA 为碱，甲苯为溶剂，
MeOH DCM Tol THF DMF
收率/% 46.8 65.6 81.6 76.0 72.9 室温反应 6 h 作为最佳反应条件。
注：DIPEA 2 mmol，室温，反应时间为 10 h。 2.3 反应机理推测
首先，与常见的 C—C、C—N 和 C—O 键的键
由表 2 可知，当选用质子性溶剂（如甲醇）时， 能（290~380 kJ/mol）相比，N—O 键具有更低的键
反应收率较低，可能是因为质子性溶剂会和反应中 能（240 kJ/mol），因此，从热力学角度而言，N—O