CN102627517A - 一种仲醇的β-烷基化方法 - Google Patents

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徐清
余小春
廖诗亨
刘全
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Wenzhou University
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Abstract

本发明公开了一种仲醇的β-烷基化方,该方法以非金属元素为催化剂,在惰性气体或空气下进行反应。本发明中所使用的非过渡金属元素催化剂价格低廉,在该催化体系下反应条件温和,产物处理分离提纯简单,产物回收率高。以廉价易得的伯醇为烷基化试剂,大大降低了合成成本。本发明在无溶剂条件下进行,在一定程度上可以降低有机溶剂对环境可能造成的污染。

Description

一种仲醇的β-烷基化方法
技术领域
本发明涉及一种仲醇类化合物的合成方法,具体涉及一种以伯醇为烷化剂、对仲醇的β-进行烷基化合成长链仲醇类化合物的方法。
背景技术
各种长链支链醇类化合物是重要的有机化工原料和精细化工试剂,广泛运用于清洁剂、润滑剂、石油产品添加剂、高分子材料合成、以及化妆品、护理产品等多领域的生产中。由于其两端亲水疏水基团的存在和性质的差异,这些醇类化合物及其经过氧化反应得到的相应的酸也经常被用于合成各类表面活性剂、相转移催化剂等等,因此,长链支链醇类化合物的合成和应用一向是化学工业的重要组成部分。
在长链支链醇类化合物的合成方法研究中,早期采用的是Guerbet开发的以其名字命名的Guerbet反应,但是该方法使用大量的碱、很高的反应温度(>200度)和较高的压力下进行。近10多年来,随着金属有机化学的发展以及绿色化学和可持续发展化学对绿色合成技术不断提出的新要求,化学家们也开发了一系列均相或者非均相贵重过渡金属催化的方法,如通过采用金属Ru、Ir、Au、Ag、Pd等金属的催化剂催化反应,可以使反应温度降低近100度、并在常压下进行,可以较好的实现使用醇为烷基化试剂的二级醇的β-烷基化反应和甲基酮类的α-烷基化反应制备相应的长链支链醇类化合物和长链酮类化合物。但是,这些过渡金属催化的方法也还存在一些缺点。比如,催化反应效果较好的主要还是铂属类过渡金属,但是这些贵重金属很快就要开采完毕、价格也会随着越来越高;其次,使用这些贵重金属难免存在重金属残留的问题,使得相应的产品在化妆品、护理产品等生产中受到很大限制;另外,文献报道的使用这些贵重金属催化剂的方法,虽然有的反应温度较低(低于100度),但是很多情况下使用了大量的碱(3-5当量)以及大量的消耗添加剂来促使反应进行,产生很多废物,实际上反应的原子经济性等较低;此外,由于使用了贵重过渡金属催化剂,反应往往需在惰性气体保护、溶剂中进行,以避免不必要的催化剂失活等问题的产生。
由于过渡金属催化方法仍存在的缺点和暴露的问题,寻找一种替代的更加绿色的、甚至无需过渡金属催化剂参与的合成方法,将是非常值得研究的课题。但是,目前已知的醇与醇
反应制备长链支链醇类化合物的合成方法中,文献上仍然没有一种可以与过渡金属催化的反应相媲美,且适用范围广、绿色、温和高效又经济、简单易行的催化体系可以用于合成长链支链醇类化合物。因此,需要寻找一种实现较低反应温度和条件下催化醇和醇或酮直接脱水偶联来制备长链支链醇类化合物的方法。
发明内容
本发明要解决的问题在于提供一种以廉价、稳定、易得的伯醇为烷基化试剂、以非金属元素为催化剂合成长链仲醇类化合物的方法。
本发明中所涉及的反应可以用以下通式来表示:
Figure BDA0000146231390000021
R1基团可以是各种官能团取代在2-,3-或4-的苯基,各种官能团取代的如呋喃、噻唑等各类取代杂芳基,各种碳链长度的烷基;还可以是各种官能团取代在2-,3-或4-的的1-芳基乙醇。
R2基团可以是各种官能团取代在2-,3-或4-的苯基,或是各种碳链长度的烷基。
本发明的反应中,所用的碱可以是K2CO3、Na2CO3、NaOH、Cs2CO3、CsOH、Li2CO3、KHCO3、NaHCO3、CH3COOK、K3PO4·3H2O、NaOH、KOH或KOtBu,优选为KOH。
本发明的反应中,所用碱的用量为10-60mol%,优选为20-40mol%。
本发明的反应中,所用催化剂可以是作为反应物的两种醇分别氧化所相对应的产物醛、或者酮;或者是氧化产物醛、酮所进行缩合反应生成的α,β-不饱和酮中间体;或者为其他氧化剂,如PhI(OAC)2或TEMPO,其用量为优选为1~30mol%。
本发明的反应中,所使用的两种醇的摩尔比为3∶1到1∶3。
本发明的反应中,所用的条件既可以在惰性气体保护下进行,也可以在空气条件下进行(收率略微降低),优选为为惰性气体保护下进行。
反应进行的温度为50-200℃,优选为为100~170℃。反应时间为5~96小时,优选为24~48小时。
本发明中所使用的催化剂与文献中报导的其它过渡金属催化的体系相比,价格便宜,反应条件温和,反应易于操作,产物处理分离提纯简单,产物回收率高尤。本发明以廉价易得的伯醇为烷基化试剂,大大降低了合成成本。另外,本发明在无溶剂条件下进行,在一定程度上可以降低有机溶剂对环境可能造成的污染,而且此反应对反应条件的要求比较低,可以在空气的条件下进行,具有良好的研究和工业应用前景。
具体实施方式
通过下述实施方式将有助于理解本发明,但并不限制于本发明的内容。
实施例1
苄醇与1-苯基乙醇的反应
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率92%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.29-7.13(m,10H),4.59-4.56(m,1H),2.71-2.56(m,2H),2.38(b,1H),2.09-1.93(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.5,141.7,128.34,128.33,128.26,127.4,125.8,125.7,73.6,40.3,31.9.MS(EI):m/z(%)212(9),194(20),107(100),92(20),91(22),79(57),78(10),77(28),51(7).
实施例2
苄醇与1-(4-甲基)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000032
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-(4-甲基)苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率85%。1H NMR (500MHz,CDCl3):δ7.28-7.14(m,9H),4.64-4.61(m,1H),2.75-2.61(m,2H),2.34(s,3H),2.14-1.96(m,2H),1.92(b,1H).3C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ141.9,141.6,137.3,129.2,128.5,128.4,125.9,125.8,73.7,40.4,32.1,21.1.MS(EI):m/z(%)226(10),209(3),208(15),121(100),93(36),92(10),91(35),77(22),65(9),51(4).
实施例3
苄醇与1-(4-甲氧基)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000041
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.9mmol,1.3equiv.),1-(4-甲氧基)苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(1.2mmol,40mol%),绝对苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率88%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.34-7.15(m,7H),6.87-6.85(m,2H),4.61-4.58(m,1H),3.78(s,3H),2.73-2.58(m,2H),2.13-1.95(m,2H),2.10(b,1H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ159.0,141.8,136.7,128.4,128.3,127.2,125.8,113.8,73.4,55.2,40.3,32.1.MS(EI):m/z(%)242(7),224(4),137(100),135(6),109(20),94(9),91(9),79(3),77(10),51(2).
实施例4
苄醇与1-(4-氯)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000042
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.9mmol,1.3equiv.),1-(4-氯)苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(1.2mmol,40mol%),绝对苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率86%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.35-7.16(m,9H),4.66-4.62(m,1H),2.74-2.61(m,2H),2.11-1.94(m,2H),2.03(b,1H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ143.0,141.5,133.2,128.6,128.41,128.37,127.3,125.9,73.1,40.4,31.9.MS(EI):m/z(%)246(1),228(30),193(13),143(31),131(100),115(13),113(22),92(31),91(26),78(11),77(52),51(7).
实施例5
对甲基苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000051
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入对甲基苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),对甲基苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率87%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.30-7.01(m,9H),4.57(t,J=7.5Hz,1H),2.66-2.52(m,2H),2.38(b,1H),2.28(s,3H),2.05-1.91(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.5,138.6,135.1,128.9,128.3,128.2,127.4,125.9,73.7,40.4,31.4,20.9.MS(EI):m/z(%)226(5),208(77),193(37),107(100),105(50),92(14),92(41),79(92),77(60),65(10),51(12).
实施例6
对甲氧基苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000052
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入对甲氧基苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),对甲氧基苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率85%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.29-7.22(m,5H),7.05(d,J=9.0Hz,2H),6.79-6.77(m,2H),4.59-4.56(m,1H),3.71(s,3H),2.66-2.52(m,2H),2.46(b,1H),2.07-1.89(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ157.6,144.6,133.8,129.2,128.3,127.4,125.8,113.7,73.6,55.1,40.6,31.0.MS(EI):m/z(%)242(1),240(28),224(23),135(16),121(100),107(18),105(45),91(22),79(27),78(17),77(56),65(8),51(11).
实施例7
间甲氧基苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000061
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入间甲氧基苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),间甲氧基苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率87%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.29-7.13(m,6H),6.75-6.68(m,3H),4.59-4.57(m,1H),3.71(s,3H),2.69-2.54(m,2H),2.56(b,1H),2.08-1.93(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ159.5,144.5,143.4,129.2,128.3,127.4,125.8,120.7,114.1,111.0,73.5,54.9,40.2,31.9.MS(EI):m/z(%)242(7),224(2),193(1),165(1),122(100),107(16),92(4),91(9),79(19),77(13),65(3),51(2).
实施例8
邻甲氧基苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000071
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入邻甲氧基苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),邻甲氧基苯甲醛(0.06mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率89%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.34-7.13(m,7H),6.91-6.85(m,2H),4.64-4.61(m,1H),3.83(s,3H),2.80-2.71(m,2H),3.37(b,1H),2.10-1.96(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ157.4,144.6,130.1,130.0,128.3,127.3,127.2,125.9,120.7,110.3,73.5,55.3,39.4,26.4.MS(EI):m/z(%)242(27),224(75),209(12),193(25),135(28),122(49),107(100),105(38),91(71),79(89),78(18),77(64),65(18),51(14).
实施例9
对氯苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000072
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入对氯苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),对氯苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率88%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.32-7.19(m,7H),7.05(d,J=8.5Hz,2H),4.59-4.56(m,1H),2.68-2.54(m,2H),2.32(b,1H),2.07-1.89(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.3,140.2,131.4,129.7,128.45,128.36,127.6,125.8,73.5,40.2,31.3.MS(EI):m/z(%)244(14),228(25),193(15),125(20),115(12),107(91),105(84),103(30),91(17),79(82),78(15),77(100),51(21).
实施例10
间氯苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000081
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入间氯苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),间氯苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。GC收率94%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.27-6.94(m,9H),4.49(t,J=6.5Hz,1H),3.11(b,1H),2.58-2.48(m,2H),1.95-1.84(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.1,143.7,133.8,129.4,128.4,128.3,127.4,126.5,125.81,125.75,73.3,39.8,31.4.MS(EI):m/z(%)246(10),193(6),107(100),105(24),91(14),79(57),77(42),65(2),51(9).
实施例11
邻氯苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000082
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入邻氯苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),邻氯苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。GC收率75%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.35-7.00(m,9H),4.56-4.52(m,2H),2.79-2.59(m,2H),1.99-1.88(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.0,138.1,133.6,128.8,128.15,128.13,128.11,128.0,126.6,125.7,73.5,38.3,29.7.MS(EI):m/z(%)246(5),228(11),211(4),193(5),140(6),134(6),107(100),103(10),79(39),77(23),63(2),51(4).
实施例12
对溴苄醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000091
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入对溴苄醇(3.3mmol,1.1equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),对溴苯甲醛(0.6mmol,20mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率86%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.27-6.93(m,9H),4.49(t,J=6.5Hz,1H),3.11(b,1H),2.60-2.45(m,2H),1.96-1.82(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.1,140.5,131.2,130.0,128.3,127.4,125.7,119.3,73.3,39.9,31.1.MS(EI):m/z(%)290(1),274(24),272(23),193(33),178(6),169(4),133(6),115(16),107(100),91(17),79(68),77(43),63(5),51(10).
实施例13
呋喃2-甲醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000092
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入呋喃-2-甲醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),2-呋喃甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率80%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.36-7.19(m,6H),6.27-6.26(m,1H),5.99(t,J=1.5Hz,1H),4.70-4.67(m,1H),2.75-2.66(m,2H),2.15-2.01(m,2H),2.10(b,1H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ155.5,144.3,140.9,128.5,127.6,125.9,110.1,105.0,73.7,37.1,24.4.MS(EI):m/z(%)202(6),184(100),155(32),141(16),107(40),105(26),91(20),79(66),77(43),65(8),53(15),51(11).
实施例14
呋喃-2-甲醇与1-(4-甲基)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000101
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入呋喃-2-甲醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-(4-甲基)苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),2-呋喃甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率85%。1H NMR (500MHz,CDCl3):δ7.28-7.07(m,5H),6.26-6.25(m,1H),5.98(t,J=1.5Hz,1H),4.65-4.62(m,1H),2.74-2.63(m,2H),2.33(s,3H),2.13-1.97(m,2H),2.00(b,1H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ155.6,141.3,140.9,137.3,129.1,125.8,110.1,104.9,73.5,37.0,24.4,21.0.MS(EI):m/z(%)216(19),199(17),198(100),183(26),169(21),155(17),134(47),121(92),119(43),118(41),105(14),93(67),91(43),81(37),77(30),65(12),53(12).
实施例15
呋喃-2-甲醇与1-(4-氯)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000102
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入呋喃-2-甲醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-(4-氯苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),2-呋喃甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率41%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.34-7.25(m,5H),6.27(s,1H),5.99(m,1H),4.68-4.65(m,1H),2.70(t,J=7.5Hz,2H),2.11-1.98(m,2H),2.00(b,1H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ155.2,142.8,141.0,133.3,128.6,127.2,110.1,105.1,72.9,37.2,24.2.MS(EI):m/z(%)236(11),219(15),218(100),189(12),183(46),165(12),154(39),143(20),141(72),138(25),113(34),95(12),81(61),77(84),65(7),55(9),53(18).
实施例16
噻吩-2-甲醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000111
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入噻吩-2-甲醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-苯基乙醇(6.0mmol,2.0equiv.),KOH(1.2mmol,40mol%),2-噻吩甲醛(0.9mmol,30mol%)(在反应过程中分三次加入)。将此反应混合物加热至135℃,搅拌48小时。GC收率77%。1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.31-7.21(m,5H),7.07-7.06(m,1H),6.88-6.87(m,1H),6.75-6.74(m,1H),4.63-4.60(m,1H),2.88-2.83(m,2H),2.39(b,1H),2.12-1.98(m,2H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.5,144.2,128.4,127.5,126.6,125.8,124.2,123.0,73.3,40.5,26.1.MS(EI):m/z(%)218(8),200(72),285(11),167(15),133(9),121(15),107(49),105(23),98(100),91(9),79(86),77(77),65(9),51(21).
实施例17
苄醇与2-庚醇的反应
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),2-庚醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率75%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.29-7.16(m,5H),3.64-3.59(m,1H),2.80-2.63(m,2H),1.79-1.71(m,2H),1.46-1.29(m,8H),0.89(t,J=7.0Hz,3H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ142.2,128.37,128.34,125.7,71.4,39.0,37.5,32.0,31.9,25.2,22.6,14.0.MS(EI):m/z(%)206(1.16),117(44.46),104(100),92(45),91(88),79(5),78(10),77(6),65(7),55(18).
实施例18
对甲基苄醇与2-庚醇的反应
Figure BDA0000146231390000121
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入对甲基苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),2-庚醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),对甲基苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率57%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.17-7.02(m,4H),3.64-3.59(m,1H),2.75-2.61(m,2H),2.31(s,3H),1.78-1.69(m,2H),1.45-1.29(m,8H),0.89(t,J=6.75Hz,3H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ139.1,135.2,129.1,128.3,71.4,39.2,37.6,31.9,31.6,25.3,22.6,20.9,14.0.MS(EI):m/z(%)220(16),202(35),131(99),119(16),118(100),106(48),105(88),92(12),91(21),79(9),78(3),77(9),55(13).
实施例19
对氯苄醇与2-庚醇的反应
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入对氯苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),2-庚醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),对氯苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至110℃,搅拌32小时。GC收率72%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.25-7.11(m,4H),3.61-3.56(m,1H),2.76-2.60(m,2H),1.70(b,1H),1.46-1.25(m,8H),0.88(t,J=7.0Hz,3H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ140.7,131.4,129.7,128.4,71.1,38.9,37.6,31.8,31.3,25.2,22.6,14.0.MS(EI):m/z(%).240(4),222(27),151(38),138(100),125(65),117(7),103(8),91(15),83(12),77(6),55(26),51(1).
实施例20
苄醇与2-辛醇的反应
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),2-辛醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.9mmol,30mol%)(在反应过程中分三次加入)。将此反应混合物加热至1600℃,搅拌48小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率47%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.28-7.15(m,5H),3.62-3.58(m,1H),2.79-2.62(m,2H),1.75-1.70(m,2H),1.71(b,1H),1.46-1.27(m,10H),0.88(t,J=7.0Hz,3H).13CNMR(125.4MHz,CDCl3):δ142.2,128.33,128.29,125.7,71.3,39.0,37.5,32.0,31.8,29.3,25.5,22.5,14.0.MS(EI):m/z(%)220(1),202(16),117(36),104(100),92(46),91(97),79(6),79(11),77(8),69(10),65(11),51(3).
实施例21
苄醇与4-甲基-2-戊醇的反应
Figure BDA0000146231390000132
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),4-甲基-2-戊醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率53%。H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.27-7.15(m,5H),3.70-3.65(m,1H),2.79-2.63(m,2H),1.76(b,1H),1.76-1.72(m,3H),1.75(b,1H),1.40-1.25(m,2H),0.89(m,6H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ142.2,128.30,127.28,125.7,69.3,46.7,39.6,32.0,24.5,23.4,22.0.MS(EI):m/z(%)192(2),174(34),131(11),118(22),117(35.28),104(87.17),92(50.46),91(100),79(6),78(13),77(8),65(10),55(4).
实施例22
己醇与1-苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000141
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入己醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),分三次加入己醛(0.9mmol,30mol%)(在反应过程中分三次加入)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。用乙酸乙酯淬灭反应,依次用稀盐酸、饱和食盐水、水洗涤反应混合物,用MgSO4干燥,过滤,浓缩。快速柱层析得到产物,分离收率64%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.34-7.23(m,5H),4.62(m,1H),2.02(b,1H),1.77-1.68(m,2H),1.39-1.20(m,10H),0.87(t,J=7.0Hz,3H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.9,128.4,127.4,125.9,74.6,39.1,31.8,29.5,29.2,25.8,22.6,14.0.MS(EI):m/z(%)206(2),188(1),120(4),107(100),105(8),98(100),92(1),91(4),79(35),77(15),65(1),55(2),51(3).
实施例23
己醇与1-(4-甲基)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000142
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入己醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-(4-甲基)苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),己醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率54%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.25-7.14(m,4H),4.61(t,J=7.5Hz,1H),2.34(s,3H),1.79(b,1H),1.77-1.66(m,2H),1.39-1.24(m,10H),0.87(t,J=7.0Hz,3H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ142.0,137.1,129.1,125.8,74.5,39.0,31.8,29.5,29.2,25.9,22.6,21.0,14.0.MS(EI):m/z(%)220(5),122(12),119(4),93(26),92(2),91(11),77(7),65(2),55(1),51(1).
实施例24
己醇与1-(4-氯)苯基乙醇的反应
Figure BDA0000146231390000151
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-(4-氯)苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率56%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.34-7.24(m,4H),4.61(t,J=7.0Hz,1H),2.09(b,1H),1.75-1.65(m,2H),1.30-1.25(m,10H),0.87(t,J=6.5Hz,3H).13CNMR(125.4MHz,CDCl3):δ143.4,133.0,128.5,127.3,74.0,39.1,31.7,29.4,29.2,25.7,22.6,14.0.MS(EI):m/z(%)240(8),143(33),141(100),125(2),113(13),91(1),78(2),77(20),57(2),55(2).
实施例25
苄醇与1,2,3,4-四氢萘-1-醇的反应
Figure BDA0000146231390000152
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入苄醇(3.0mmol,1.0equiv.),1-苯基乙醇(3.0mmol,1.0equiv.),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率75%。1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.47-7.04(m,9H),4.43(d,J=7.5Hz,1H),3.06-3.02(m,1H),2.73-2.70(m,2H),2.47-2.42(m,1H),2.01(b,1H),1.99-1.91(m,2H),1.48-1.41(m,1H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ140.3,138.5,136.7,129.2,128.6,128.3,127.3,126.2,125.9,72.8,43.8,38.2,27.5,24.4.MS(EI):m/z(%)238(17),220(20),160(15),146(84),129(66),92(38),91(100),79(5),77(15),65(25),51(9).
实施例26
1-苯基乙醇分子间的反应
Figure BDA0000146231390000161
氮气保护下,向20mL的Schlenk反应管内依次加入1-苯基乙醇(6.0mmol),KOH(0.9mmol,30mol%),绝对苯甲醛(0.9mmol,30mol%)。将此反应混合物加热至160℃,搅拌48小时。GC收率78%。1H NMR(CDCl3,500MHz):δ7.26-7.09(m,10H),4.39(t,J=7.0Hz,1H),3.09(b,1H),2.64-2.57(m,1H),2.08-2.05(m,1H),1.84-1.79(m,1H),1.16(d,J=7.0Hz,3H).13C NMR(125.4MHz,CDCl3):δ144.9,144.4,128.3,128.1,127.3,127.0,125.9,125.5,72.3,46.9,36.1,22.4.MS(EI):m/z(%)226(6),208(16),193(7),121(24),107(100),106(59),103(14),91(46),79(82),78(19),77(54),65(6),51(13).

Claims (6)

1.一种仲醇的β-烷基化方法,其特征是在碱性条件下,以非金属元素为催化剂,在惰性气体或空气下进行反应,其反应如下式所示:
Figure FDA0000146231380000011
其中:
R1为烷基、苯基或取代杂芳基;
R2为烷基或芳基;
伯醇与仲醇的摩尔比为3∶1到1∶3;
非金属元素催化剂的用量为1~30mol%;
碱的用量为10~60mol%;
反应温度为50~200℃;
反应时间5~96小时。
2.按照权利要求1所述的一种仲醇的β-烷基化方法,其特征在于所述非金属元素催化剂选用下述化合物的一种:
反应物伯醇氧化产物醛、酮,氧化产物醛、酮缩合生成的α,β-不饱和酮;
反应物仲醇氧化产物醛、酮,氧化产物醛、酮缩合生成的α,β-不饱和酮。
3.按照权利要求1所述的一种仲醇的β-烷基化方法,其特征在于:所述R1中的杂芳基为呋喃、噻唑、吡啶或嘧啶,R1中的烷基为2-,3-或4-取代的1-芳基乙醇。
4.按照权利要求1所述的一种仲醇的β-烷基化方法,其特征在于:所述碱为K2CO3、Na2CO3、NaOH、Cs2CO3、CsOH、Li2CO3、KHCO3、NaHCO3、CH3COOK、K3PO4·3H2O、NaOH、KOH或KOtBu。
5.按照权利要求4所述的一种仲醇的β-烷基化方法,其特征在于:所述碱为KOH。
6.按照权利要求1所述的一种仲醇的β-烷基化方法,其特征在于:所述碱的用量为20~40mol%,反应温度为为100~170℃,反应时间为24~48小时。
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