Page 238 - 《精细化工》2023年第1期
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·230·                             精细化工   FINE CHEMICALS                                 第 40 卷

                                                                                                   ①
            DMF 与 H 2 O 以体积比 5∶1 混合作为溶剂时,均能                            表 5   丙酮氰醇用量对反应的影响
                                                                                                            ①
            顺利得到目标产物(序号 15)。在相同的混合体积                          Table 5    Effect of acetone cyanohydrin dosage on the reaction
            比例下,当以 DMF 和 H 2 O 混合作为溶剂时,反应                         序号          丙酮氰醇用量/%             产率/%
            效果最佳,产率可达 98%(序号 5)。接下来,固定                              1              100               78
            溶剂总体积不变(5 mL),考察 DMF 和 H 2 O 体积比                        2              150               88
            对反应的影响。结果表明,一定范围内,反应产率                                  3              200               90
            会随 DMF 的比例升高而提升(序号 69),当 DMF                           4              250               98
                                                                    5              300               97
            和 H 2 O 的体积比为 4∶1 时产率达到最高 98%(序
            号 9)。而当继续提高 DMF 和 H 2 O 的体积比至 5∶1                      ①查尔酮用量为 0.48 mmol;LiOH•H 2O 的用量为 0.76 mmol;
                                                               丙酮氰醇用量;溶剂采用 V(DMF)∶V(H 2O)=4∶1;反应温度 60
            时,反应产率仍然为 98%(序号 5),并没有观测到
                                                               ℃;反应时间 2 h。
            有明显的提升。这是因为,丙酮氰醇在 LiOH•H 2 O
            的作用下会生成 LiCN,LiCN 更容易溶于水,而反                        2.2   反应底物拓展
            应物查尔酮更易溶于 DMF,所以当 H 2O 多 DMF 少时,                       在已确立的最优实验条件下,即 LiOH•H 2 O 用
            反应底物在体系中溶解度不好,反应效果不好(序                             量为查尔酮衍生物物质的量的 160%,丙酮氰醇用量
            号 6 和 7),随着 DMF 用量的增加,反应底物溶解                       为查尔酮衍生物物质的量的 250%,采用 V(DMF)∶
            性增加,反应速率加快。但是 H 2 O 的量也不能过少,                       V(H 2 O)=4∶1 混合液作为溶剂,在 60  ℃下反应 2 h,
            否则不利于 LiCN 的生成。综合以上两方面因素,                          本文对 1.2.2 节所制备的芳基烯酮底物进行了拓展,
            以及从经济及环保的角度考虑,确定以 V(DMF)∶                          考察了一系列苯环上带有取代基的芳香族烯酮底
            V(H 2 O)=4∶1 混合溶剂为最佳反应溶剂。                          物,即查尔酮衍生物与丙酮氰醇的共轭氰化反应情
                                                               况,以进一步验证该方法的适用性,结果如表 6 所示。
                                                    ①
                  表 4   溶剂类型与溶剂配比对反应的影响
                                                         ①
            Table 4    Effect of type and ratio of solvent on the reaction     表 6   底物拓展
                                                                                            ①
                                                                                                ①
                                    V(溶剂)∶V(助                             Table 6    Scope of substrates
              序号     溶剂     助溶剂                   产率/%
                                        剂)
                                                                   序号         底物       反应时间/h       产率/%
               1     甲醇      H 2O       5∶1         54
                                                                    1         Ⅲb          2.0         98
               2    DMSO     H 2O       5∶1         68
                                                                    2         Ⅲc          2.5         94
               3     乙腈      H 2O       5∶1         69
                                                                    3         Ⅲd          2.0         95
               4    异丙醇      H 2O       5∶1         67
                                                                    4         Ⅲe          1.5         96
               5    DMF      H 2O       5∶1         98
                                                                    5         Ⅲf          1.5         95
               6    DMF      H 2O       1∶1         23
                                                                    6         Ⅲg          1.0         94
               7    DMF      H 2O       2∶1         54
                                                                    7         Ⅲh          1.5         88
               8    DMF      H 2O       3∶1         94
                                                                    8         Ⅲi          1.5         85
               9    DMF      H 2O       4∶1         98
                                                                    9         Ⅲj          1.5         93
                 ①查尔酮用量为 0.48 mmol;丙酮氰醇用量为 1.44 mmol;
                                                                   10         Ⅲk          3.0         94
            LiOH·H 2O 的用量为 0.76 mmol;反应温度 60  ℃;反应时长 2 h。
                                                                   11         Ⅲl          2.5         93

                                                                   12         Ⅲm          2.0         90
            2.1.5   丙酮氰醇用量对反应的影响
                                                                   13         Ⅲn          2.0         92
                 丙酮氰醇作为反应原料之一,其用量会对反应
                                                                   14         Ⅲo          3.5         93
            产生影响,所以本文对丙酮氰醇的用量进行了考察,
                                                                   15         Ⅲp          3.5         91
            结果如表 5 所示。                                             16         Ⅲq          1.5         85
                 实验结果表明,随着丙酮氰醇用量的增加,反                              ①查尔酮衍生物用量为0.48 mmol;LiOH•H 2O的用量为0.76 mmol;
            应速率和产率逐步提高,当丙酮氰醇用量为 250%                           丙酮氰醇用量为 1.2 mmol;溶剂采用 V(DMF)∶V(H 2O)=4∶1;
            (以查尔酮物质的量为基准,下同)时,反应 2 h                           反应温度 60  ℃。
            可达到最大产率 98%(序号 4)。这是因为,随着丙
            酮氰醇用量的增加,在 LiOH•H 2 O 的作用下能更有                          结果表明,在已确立的最优反应条件下,所开
            效地促进 LiCN 的生成。而继续提高丙酮氰醇的用                          发的方法对考察的 16 种 α,β-不饱和芳基烯酮均适
            量,同等反应时间内反应速率和产率并没有明显提升。                           用,并且氰化反应的区域选择性良好,均得到 1,4-
            从成本考虑,最终确定丙酮氰醇的最佳用量为 250%。                         共轭加成产物,即 β-氰基酮,整体反应速率较快(3.5 h
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