Page 233 - 《精细化工》2023年第1期
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第 1 期                        赵国栋，等:  以丙酮氰醇为氰源高效制备 β-氰基酮                                  ·225·


            烷 [10-12] 、氰基乙酸乙酯   [13] 、亚铁氰化钾   [14] 、丙二腈 [15]   腈、四氢呋喃（THF）、二氯甲烷、二甲基亚砜
            等。其中，以三甲基氰硅烷作为氰源的共轭加成反                             （DMSO）、石油醚（PE）、乙酸乙酯（EA），AR，
            应研究最为深入，发展了多种催化体系。但三甲基                             天津富宇精细化工有限公司；乙醚，AR，国药集团
            氰硅烷价格昂贵、原子利用率低、挥发性强，从成                             化学试剂有限公司。所有试剂未经进一步纯化，实
            本的角度考虑，只适用于实验室小试，不适合工业                             验中所用水均为去离子水。
            化生产应用。                                                 AVANCE 300 MHz 核磁 共振波 谱仪 , 美国
                 丙酮氰醇是一种不易挥发的无色液体，毒性较                          Bruker 公司；Nicolet Avatar 370 型傅里叶变换红外
            低，便于实验操作以及运输和储存，可以和水及多                             光谱仪，美国赛默飞世尔科技公司；Xevo G2-XS
            种有机溶剂互溶。与三甲基氰硅烷相比，丙酮氰醇                             Qtof 型高分辨质谱仪，美国 Waters 公司；ZF-6 型台
            价格低廉，参与反应后唯一的副产物是相对无毒、沸                            式三用紫外分析仪，上海嘉鹏科技有限公司；RV
            点较低的丙酮，便于处理。鉴于上述优点，丙酮氰                             8FLEX 型旋转蒸发仪，德国 IKA 公司；SHB-Ⅲ循
            醇和其他氰化试剂相比更适合工业应用。目前，以丙                            环式多用真空泵，郑州长城科工贸有限公司；X-6
            酮氰醇为氰源制备 β-氰基酮的报道较少，仅有的报                           显微熔点测试仪，北京泰克仪器有限公司；DF-101S
            道中使用钐配合物〔Cp* 2 Sm(THF) 2 〕        [16] 或者异丙醇       集热式恒温加热磁力搅拌器，巩义市予华仪器有限
            钐〔Sm(OiPr) 3 〕 [17] 等不常见的昂贵金属试剂作为催                 责任公司。
            化剂，产物收率较低。因此，开发成本低廉、简单                             1.2   合成方法
            高效的催化体系用于制备 β-氰基酮具有重要意义。                           1.2.1   查尔酮衍生物的合成
                 本文以丙酮氰醇为氰源，通过查尔酮及其衍生                              本文模型反应中所使用查尔酮为市售查尔酮，
            物的共轭氰化反应制备 β-氰基酮。考察了碱的种类                           标记为Ⅲa，其余查尔酮类衍生物（Ⅲb~Ⅲq）的合
            及用量、温度、溶剂、氰源用量等因素对反应的影                             成路线如下所示。
            响，并拓展了底物适用范围。旨在为 β-氰基酮的制
            备提供一种成本低廉、简单高效的方法。

            1   实验部分

            1.1   试剂与仪器
                 查尔酮（质量分数 97%）、苯甲醛（体积分数
            99%）、苯乙酮（体积分数 99%）、对甲基苯乙酮（质

            量分数 98%）、对溴苯甲醛（质量分数 98%）、对乙
            基苯甲醛（质量分数 98%）、对异丙基苯甲醛（质量                              以 3-苯基-1-(对甲苯基)-2-丙烯-1-酮（Ⅲb）的
            分数 98%）、对氯苯甲醛（质量分数 98%）、邻氯苯                        合成为例。向 250 mL 圆底烧瓶中分别加入对甲基苯
            甲醛（质量分数 99%）、间氯苯甲醛（质量分数 96%）、                      乙酮 5.8 mL（50 mmol）和 70 mL 乙醇，将 4.2 g NaOH
            2-萘甲醛（质量分数 98%）、对甲氧基苯甲醛（质量                         溶于 30 mL 水中，在冰水浴下缓慢将 NaOH 水溶液
            分数 98%）、二丁基镁（n-Bu 2 Mg，1 mol/L 正己烷                 加入反应体系，边加边搅拌，滴加苯甲醛（5.3 g, 50 mmol）
            溶液）、二乙基锌（Et 2 Zn，1 mol/L 正己烷溶液）、                   的乙醇溶液（70 mL），在 30 min 内滴完，撤掉冰水
            三乙基铝（Et 3 Al，1 mol/L 正己烷溶液）、双(三甲基                  浴室温搅拌，以混合液〔V(EA)∶V(PE)=1∶5〕为展
            硅基)氨基锂（LiHMDS） （1mol/L  四氢呋喃溶液）、                   开剂通过薄层色谱监控反应，反应结束后，用 1
            双(三甲基硅基)氨基钾（KHMDS，1 mol/L 四氢呋                      mol/L 稀盐酸调节体系呈弱酸性，加入 40 mL 去离
            喃溶液）、4-二甲氨基吡啶（DMAP，质量分数 98%）、                      子水，用二氯甲烷（50 mL3）萃取，合并有机相，
            乙醇钠（EtONa，质量分数 98%）、叔丁醇钾（t-BuOK，                   饱和食盐水洗涤，无水 MgSO 4 干燥，过滤，旋蒸得
            质量分数 98%）、三甲基硅醇钾（TMSOK，质量分                         粗产品。粗品以混合液〔V(EA)∶V(PE)=1∶8〕为洗
            数 98%）、NaOH、K 2 CO 3 ，AR，萨恩化学技术（上                  脱剂进行柱层析纯化，最终得 8.67 g 淡黄色固体Ⅲ
            海）有限公司；水合氢氧化锂（LiOH•H 2 O），AR，                       [18]          1
                                                               b  ，产率 78%。 HNMR (300 MHz, CDCl 3), δ：7.96 ~
            上海阿拉丁生化科技有限公司；碳酸铯（Cs 2 CO 3 ，                      7.94 (m, 2H), 7.82 (d, J = 15.7 Hz, 1H), 7.67 ~ 7.63 (m,
            质量分数 99.9%），上海泰坦科技股份有限公司；无                         2H), 7.54 (d, J = 15.7 Hz, 1H), 7.43 ~ 7.41 (m, 3H), 7.33 ~
            水 MgSO 4 ，AR，天津永晟精细化工有限公司；三乙                       7.29 (m, 2H), 2.44 (s, 3H)。
            胺（Et 3 N）、N,N-二甲基甲酰胺（DMF）、甲醇、乙                         其余查尔酮衍生物的制备方法同上，只需改变
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