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 15)。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 69),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