Page 237 - 《精细化工》2023年第1期

第 1 期 赵国栋，等: 以丙酮氰醇为氰源高效制备 β-氰基酮 ·229·

1593, 1529, 1448, 1354, 1305, 1261, 1213, 1102, 762, 689。 LiOH•H 2 O 在体系中的溶解度会提高，当温度升高至
60 ℃，反应 2 h 后，目标产物产率能达到 98%（序
2 结果与讨论 号 5），但当继续升高温度，反应的速率和产率并没

有明显提升。因此，最终确定 60 ℃为最佳反应温度。
2.1 反应条件的考察

2.1.1 碱的种类对反应的影响 表 2 温度对反应的影响
①
①
α,β-不饱和酮的碳碳双键共轭加成属于 Michael Table 2 Effect of temperature on the reaction
加成反应，需要在碱性条件下才能发生。因此，本 序号 反应温度/℃ 产率/%
文以丙酮氰醇为氰源，以查尔酮的共轭氰化反应为 1 25 24
模型，考察了不同种类的碱对反应的影响，结果如 2 30 45
3 40 62
表 1 所示。由表 1 可以看出，当选用 DMAP、EtONa、
4 50 83
t-BuOK、KHMDS、Et 3 Al、Et 2 Zn、TMSOK 作碱时 5 60 98
（序号 2~8），均不能得到目标产物，而选用 Et 3 N、 6 70 96
n-Bu 2 Mg、LiHMDS（序号 1、9、10）时，能顺利 ①查尔酮用量为 0.48 mmol；丙酮氰醇用量为 1.44 mmol；
得到 1,4-加成产物，但产率较低。选用 Cs 2 CO 3 、 LiOH•H 2O 用量 0.76 mmol；反应时间 2 h；溶剂 V(DMF)∶
V(H 2O)=4∶1。
Na 2 CO 3 、K 2 CO 3 、NaOH 和 LiOH•H 2 O 作碱时（序

号 11~15），查尔酮能顺利发生共轭氰化反应得到目 2.1.3 碱用量对反应的影响
标产物。其中，LiOH•H 2 O 在同等条件下产物产率最 碱是共轭氰化反应一个非常重要的影响因素，
高，可达 77%（序号 15）。综上，选用 LiOH•H 2 O 考察了碱的用量对查尔酮共轭氰化反应的影响，结
作为共轭氰化反应最合适的碱。 果如表 3 所示。

①
表 1 碱的种类对反应的影响 表 3 碱用量对反应的影响
①
①
Table 1 Effect of base type on the reaction Table 3 Effect of base dosage on the reaction ①
序号 碱的种类 溶剂种类 产率/% 序号 碱用量/% 产率/%
1 Et 3N CH 2Cl 2 37 1 100 88
2 DMAP CH 2Cl 2 0 2 120 92
3 EtONa CH 2Cl 2 0 3 140 94
4 t-BuOK CH 2Cl 2 0 4 160 98
5 KHMDS CH 2Cl 2 0 5 180 96
6 Et 3Al CH 2Cl 2 0 6 200 94
7 Et 2Zn CH 2Cl 2 0
①查尔酮用量为 0.48 mmol；丙酮氰醇用量为 1.44 mmol；
8 TMSOK CH 2Cl 2 0
碱用量（以查尔酮物质的量为基准，下同）；溶剂采用 V(DMF)∶
9 n-Bu 2Mg CH 2Cl 2 55 V(H 2O)=4∶1；反应温度 60 ℃；反应时长 2 h。
10 LiHMDS CH 2Cl 2 56
11 Cs 2CO 3 DMF/H 2O ② 64
12 Na 2CO 3 DMF/H 2O ② 52 由表 3 可知，以底物查尔酮物质的量为基准，当
13 K 2CO 3 DMF/H 2O ② 58 LiOH•H 2 O 的用量由 100%增加到 160%时，产率由
14 NaOH DMF/H 2O ② 62 起始的 88%提高至 98% (序号 1~4)，但当继续提高
15 LiOH•H 2O DMF/H 2O ② 77 LiOH•H 2 O 的用量时，产率并无明显提升。因此，
① 查尔酮用量为 0.48 mmol；丙酮氰醇用量为 1.44 mmol； LiOH•H 2 O 的最佳用量为底物的 160%。
碱用量 0.96 mmol；室温反应；反应时间 10 h。② V(DMF)∶ 2.1.4 溶剂种类及配比对反应的影响
V(H 2O)=4∶1。
以 LiOH•H 2 O 作碱(用量为查尔酮物质的量的
2.1.2 温度对反应的影响 160%)，在 60 ℃下，考察了溶剂种类和溶剂配比对
通过表 1 的实验结果可知，室温下，即使选用 查尔酮和丙酮氰醇共轭加成反应的影响，结果如表
LiOH•H 2 O 作碱，反应速率也较慢，因此接下来考察 4 所示。
了温度对反应的影响，结果如表 2 所示。 因为 LiOH•H 2 O 是无机碱，难溶于有机溶剂中，
由表 2 可知，室温下，查尔酮与丙酮氰醇的共 直接加入反应，体系是非均相的，不利于反应的发
轭加成反应速率较慢，因为室温下 LiOH•H 2 O 在反 生，因此需要加水作为助溶剂，考察了几种廉价易
应体系中的溶解度较小。随着温度的上升反应速率 得的能和水混溶的有机溶剂对反应的影响。实验结
明显提升（序号 15），这是因为随着温度的升高 果表明，当分别以甲醇、DMSO、乙腈、异丙醇、