CN110054572A - 一种制备取代1,3-丙二腈的方法 - Google Patents

一种制备取代1,3-丙二腈的方法 Download PDF

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Abstract

本发明属精细化工产品的制备、药物中间体的合成技术领域，涉及一种制备取代1,3‑丙二腈的方法，本发明利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3‑丙二腈，其中以水为溶剂，醛或酮与丙二腈在脯氨酸锌的催化下发生Knoevenagel缩合，制得相应的取代1,3‑丙二腈。本发明的方法条件温和、易于操作，以水为反应溶剂，绿色环保，具有广泛的应用前景。

Description

一种制备取代1,3-丙二腈的方法
技术领域
本发明属于精细化工产品的制备、药物中间体的合成技术领域，涉及一种制备取代1,3-丙二腈的方法，具体涉及利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈的方法。
背景技术
现有技术公开了羰基化合物与活泼亚甲基化合物间的Knoevenagel缩合是形成碳碳双键的一个重要反应，所述反应生成的亚甲基化合物在工业、农业、药物及生物科学中有着广泛的应用，同时还是有机合成反应中的重要中间体；该类反应通常是在碱或路易斯酸催化下，在液相中、特别是在有机溶剂中通过加热进行，一般所需反应时间较长，而且产率不高。
近年来随着新技术、新试剂以及新体系的引入，本领域技术人员对该类缩合反应进行了广泛研究，获得了若干新的研究进展，尤其是随着人们对人类生存环境的日益重视，公开了若干对环境无污染的绿色合成工艺。业内认为，绿色合成更注重对反应溶剂的选择，其中水被认为是最理想的绿色溶剂，水作为有机反应的介质具有价廉、无污染、操作简单等优点。
基于现有技术的现状，本申请的发明人拟提供一种新的制备取代1,3-丙二腈的方法，尤其涉及利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈的方法。本方法可以在水相中使用极少量的催化剂，使醛或酮与丙二腈发生Knoevenagel缩合，制备相应的取代丙二腈。
本发明提供的方法，
不仅可以完成芳香醛与丙二腈的缩合，而且对酯环酮与丙二腈的缩合也十分有效。相比已有报道，该方法易于操作，所得产物仅需简单过滤即得；所用催化剂可重复使用；且具有更好的底物兼容性，更广泛的用途、较大的成本和环保优势。
发明内容
本发明的目的是基于现有技术的基础，提供一种新的制备取代1,3-丙二腈的方法，尤其涉及利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈的方法。本方法可以在水相中使用极少量的催化剂，使醛或酮与丙二腈发生Knoevenagel缩合，制备相应的取代丙二腈。
本发明所采用的实验试剂是本领域所公知的或可通过
本发明的目的通过下述技术方案实现：
将醛或酮悬浮于水中，加热条件下首先加入丙二腈搅拌一段时间，然后再加入催化剂脯氨酸锌，得到相应的取代1,3-丙二腈；
本发明中，所用的醛或酮，可以是由脂肪链、脂肪环或芳环构成的醛或酮；
本发明中，所述的丙二腈与醛或酮的摩尔比为1：1－10：1；
本发明中，催化剂脯氨酸锌与醛或酮的摩尔比为0.001：1－1：1；
本发明中，反应温度为0－150摄氏度；反应时间为1分钟－5小时。
本发明提供的方法，不仅可以完成芳香醛与丙二腈的缩合，而且对酯环酮与丙二腈的缩合十分有效。相比已有的报道，本方法易于操作，所得产物仅需简单过滤即得；所用催化剂可重复使用；且具有更好的底物兼容性，更广泛的用途、较大的成本和环保优势。
具体实施方式
以下为本发明的具体实施例，但本发明不仅仅局限于以下实施例。
制备通法：取醛或酮5.0mmol,丙二腈5.0mmol加入到水中(5mL)，在搅拌条件下加入催化剂脯氨酸锌0.01mmol，然后加热至80摄氏度并搅拌10min。将反应液冷却至室温，过滤得到产物。
实施例1：
以4-甲氧基苯甲醛为原料，按通法制备，收率98％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.91(d,J＝8.1Hz,2H),7.65(s,1H),7.01(d,J＝8.1Hz,2H),3.92(s,3H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ164.98,158.97,133.59,124.19,115.29,114.55,113.47,78.81,55.94.。
实施例2：
以3-甲氧基-4-羟基苯甲醛为原料，按通法制备，收率99％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.72(s,1H),7.63(s,1H),7.31(d,J＝8.1Hz,1H),7.01(d,J＝8.1Hz,1H),6.39(s,1H),3.98(s,1H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ159.36,152.28,147.20,129.08,124.13,115.37,114.51,113.74,110.63,78.34,56.36.。
实施例3：
以3，4-二甲氧基苯甲醛为原料，按通法制备，收率97％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.67(s,1H),7.64(s,1H),7.38(d,J＝7.9Hz,1H),6.95(d,J＝7.9Hz,1H),3.98(s,3H),3.94(s,3H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ159.17,155.00,149.67,128.20,124.38,114.47,113.64,111.24,111.01,78.54,56.38,56.16.。
实施例4：
以苯甲醛为原料，按通法制备，收率90％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ7.91(d,J＝7.5Hz,2H),7.78(s,1H),7.65-7.62(m,1H),7.56-7.53(m,2H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ160.03,134.74,131.09,130.85,129.77,113.81,112.66,83.08.。
实施例5：
以4-氯苯甲醛为原料，按通法制备，收率96％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.85(d,J＝7.9Hz,2H),7.73(s,1H),7.52(d,J＝7.9Hz,2H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ158.37,141.30,131.97,130.23,129.43,113.56,112.46,83.57.。
实施例6：
以3-硝基苯甲醛为原料，按通法制备，收率94％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ8.66(s,1H),8.47(d,J＝8.0Hz,1H),8.33(d,J＝8.0Hz,1H),7.89(s,1H),7.81-7.78(m,1H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ157.02,148.87,134.88,132.17,131.13,128.37,125.73,112.76,111.75,87.04.。
实施例7：
以4-氟苯甲醛为原料，按通法制备，收率97％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.98(s,2H),7.77(s,1H),7.28-7.24(m,2H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ167.30,165.23,158.39,133.55(d),127.51(d),117.44,117.26,113.68,112.62,82.65.。
实施例8：
以1-萘甲醛原料，按通法制备，收率89％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ8.66(s,1H),8.28(d,J＝7.0Hz,1H),8.11(d,J＝8.0Hz,1H),7.97-7.95(m,2H),7.71-7.60(m,3H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ157.80,135.05,133.70,131.23,129.58,128.68(d),127.67,127.43,125.52,122.43,113.84,112.62,85.38.。
实施例9：
以9-蒽甲醛为原料，按通法制备，收率84％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ8.93(s,1H),8.64(s,1H),8.09(d,J＝8.2Hz,2H),7.92(d,J＝8.6Hz,2H),7.69-7.66(m,2H),7.60-7.57(m,2H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ160.71,132.63,131.06,129.68,129.25,128.48,126.20,124.02,123.54,113.13,111.51,92.52.。
实施例10：
以呋喃甲醛为原料，按通法制备，收率96％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.80(s,1H),7.51(s,1H),7.36(s,1H),6.72(s,1H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ149.65,148.21,143.17,123.53,114.55,113.90,112.70,77.76.。
实施例11：
以噻吩甲醛为原料，按通法制备，收率96％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.86(s,2H),7.79(s,1H),7.25(s,1H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ151.18,138.24,136.99,135.54,129.16,113.90,113.06,78.54.。
实施例12：
以环己酮为原料，按通法制备，收率96％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ2.65-2.64(m,4H),1.80-1.79(m,4H),1.68(s,2H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ185.04,111.77,82.66,34.84,28.06,25.14.。
实施例13：
以环戊酮为原料，按通法制备，收率94％。产物的核磁共振波谱数据如下：1H NMR(CDCl3,500MHz)δ2.80(s,4H),1.92(s,4H)；13C NMR(CDCl3,125MHz)δ192.38,111.85,81.49,36.25,26.09.。

Claims (6)

1.一种制备取代1,3-丙二腈的方法，其特征在于，由醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈，其中，以水为溶剂，醛或酮与丙二腈在脯氨酸锌的催化下发生Knoevenagel缩合，制得相应的取代1,3-丙二腈。
2.如权利要求1的方法，其特征在于，所述的醛或酮是由脂肪链、脂肪环或芳环构成的醛或酮。
3.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法中所述的脯氨酸锌与醛或酮的摩尔比为0.001：1－1：1。
4.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法的转化条件中，丙二腈与醛或酮的摩尔比为1：1－10：1。
5.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法的转化条件中，反应温度为0－150摄氏度。
6.如权利要求1的方法，其特征在于，该方法的转化条件中，反应时间为1分钟－5小时。
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