CN113354557B - 一种3-苯基-2-丙烯-1-酮o-正丁基肟的制备方法及应用 - Google Patents

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Abstract

一种3‑苯基‑2‑丙烯‑1‑酮O‑正丁基肟的制备方法，其属于有机合成技术领域。该方法以3‑苯基‑2‑丙烯醛、盐酸羟胺、溴代正丁烷为原料，在氢氧化钾碱性条件下制得。反应所得粗产物经快速柱层析得到3‑苯基‑2‑丙烯‑1‑酮O‑正丁基肟。化合物3‑苯基‑2‑丙烯‑1‑酮O‑正丁基肟可作为一种新型的阻聚剂，尤其对苯乙烯有较好的阻聚作用。采用本发明方法可以在常规条件下制备3‑苯基‑2‑丙烯‑1‑酮O‑正丁基肟，操作安全、简单，节省能源。该方法起始原料廉价，有利于降低生产成本。工艺过程简单，操作方便，原料转化率高。

Description

一种3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备方法及应用
技术领域
本发明涉及一种O-正丁基肟类化合物的合成方法，特别是3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备方法，其属于有机合成技术领域。
背景技术
3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其分子式为C13H17NO,其化学式如式S-1所示；为一种O-正丁基肟类化合物。
Figure BDA0003104357590000011
3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟可作为一种新型的阻聚剂，尤其对苯乙烯有较好的阻聚作用。目前，关于3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟及其合成方法，尚未文献报道。
通过查阅文献，发现其类似物，苯乙酮O-正丁基肟、3-苯基-2-丙烯-1-酮O-甲基肟、3-苯基-2-丙烯-1-酮O苄基肟及3-苯基-2-丙烯-1-酮O(1-氧基丁基)肟的制备方法主要有以下几种：
1)Shinozaki,Hiraku[1]等人通过苯乙酮肟与溴代正丁烷/氯代正丁烷在碱催化下制备出苯乙酮O-正丁基肟，如式S-2所示：
2)Abdulraman O.C.Aliyu[2]等人提出一种利用3-苯基-2-丙烯-1-酮与盐酸羟胺在碱性环境中生成酮肟，在银的氧化物的催化下，酮肟与溴甲烷反应制备出3-苯基-2-丙烯-1-酮O-甲基肟；酮肟在碳酸钾的催化下可以与苄基氯反应，制备出3-苯基-2-丙烯-1-酮O苄基肟的方法。如式S-3、S-4所示：
3)Zhukovskaya,N.A.[3]等人提出一种利用3-苯基-2-丙烯-1-酮肟与丁酸酐在苯中，利用高氯酸催化制备出3-苯基-2-丙烯-1-酮O(1-氧基丁基)肟的方法。如式S-5所示：
Figure BDA0003104357590000021
上述方法存在这以下缺陷：
Shinozaki Hiraku等人的制备方法中利用苯乙酮肟作为生产苯乙酮O-正丁基肟的原料，价格较为昂贵会导致成本增加，且氯代正丁烷制备苯乙酮O-正丁基肟的产率较低，不适用于化工生产。Abdulraman O.C.Aliyu等人的制备方法中，氧化银催化剂成本价高且催化剂易于中毒，大幅度增加生产成本。Zhukovskaya,N.A.[3]等人利用苯作为溶剂，高氯酸作为催化剂，一是苯作为溶剂，毒性太强；二是高氯酸属于超强酸，对生产设备要求和操作要求都很高，所以该方法不适合大规模生产。
参考文献
[1]Shinozaki Hiraku,Yoshida Noyuki.The preparation of oxime ethersunder phase transfer conditions[J],Chem.Lett.,1980,7,869-870.
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发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟及其制备方法，具有原料低廉易得，成本低廉等特点。
为了解决上述技术问题，本发明提供了3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其结构式为：
Figure BDA0003104357590000031
本发明还同时提供3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备方法，包括如下步骤：
1)3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备：
将肉桂醛、盐酸羟胺、溴代正丁烷、氢氧化钾加入圆底烧瓶中，乙醇、H2O作溶剂，升温至80℃搅拌反应5小时。3-苯基-2-丙烯醛、盐酸羟胺、和溴代正丁烷的摩尔比为1:1.25:1-1.3，水和乙醇的体积比为2.5:1，氢氧化钾与水的质量比为1:1，反应完成后减压脱溶。
2)3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的纯化：
将步骤1)的粗品利用石油醚、乙酸乙酯(50:1)进行快速柱层析，得3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其性状为淡黄色油状液体。
本发明的合成过程如式S-6所示。
Figure BDA0003104357590000041
3)阻聚性能测试
称取440g苯乙烯，加入3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟0.132g(300ppm)，将上述配置好的溶液均分成两份，分别加入到两个500mL三口烧瓶中，安装机械搅拌、温度计及回流冷凝管，置于120℃恒温甘油浴中，以200转/分匀速搅拌，保温3h。取出三口烧瓶，冷却至室温，取样15mL，称重，加到盛有100mL甲醇的烧杯中，玻璃棒搅拌，放置10分钟，G4砂芯漏斗过滤、110度烘箱中烘干至恒重，计算苯乙烯聚合物占反应液的重量比，平行试验数据取平均值；同时进行不加阻聚剂的空白实验。
本发明的有益效果为：该方法合成了一种新型的化合物3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，且针对3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟对苯乙烯阻聚作用进行了阻聚性能的测试，该发明具有以下优点：
1、合成中起始原料廉价并且已经产业化，有利于保证原料的供应，降低生产成本。
2、各反应工艺过程简单，能耗少，操作方便，且原料转化率高。
3、3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟对苯乙烯的阻聚性能较好，可作为苯乙烯阻聚剂的储备。对其进行了阻聚性能测试，加入3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟后120℃下保温3小时苯乙烯聚合物含量仅为6.9％，而不加阻聚剂的空白实验，苯乙烯聚合物含量为47.4％，
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。
图1为3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的1H-NMR图。
图2为3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的MS图。
具体实施方式
以下通过实例进一步描述本发明。不过这些实施例仅仅是范例性的，并不对本发明的保护范围构成任何限制。下述非限制性实施例可以使本领域的普通技术人员更全面的理解本发明，但不以任何方式限制本发明。下述实施例中，如无特殊说明，所使用的实验方法均为常规方法，所用材料、试剂等均可从化学试剂公司购买。
实施例1
100mL单口烧瓶中加入磁力搅拌子，将肉桂醛1.32g(0.01mol)、盐酸羟胺0.86g(0.0125mol)、溴代正丁烷1.37g(0.01mol)、氢氧化钾5g加入圆底烧瓶中，加入乙醇2mL、H2O5mL，升温至80℃搅拌反应5小时。反应完成后减压脱溶，利用石油醚、乙酸乙酯(50:1)进行快速柱层析，得3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其性状为淡黄色油状液体(产率：78％)。化合物的核磁结果如图1、图2所示。
化合物的1H-NMR(600MHz,DMSO)δ:7.99(d,J＝9.3Hz,1H),7.56(d,J＝7.5Hz,2H),7.38(t,J＝7.5Hz,2H),7.32(t,J＝7.3Hz,1H),6.93(dt,J＝16.0,12.7Hz,2H),4.04(t,J＝6.6Hz,2H),1.64(m,2H),1.40(m,2H),0.91(t,J＝7.4Hz,3H)，M/z:204.1(M+H)。
实施例2
100mL单口烧瓶中加入磁力搅拌子，将肉桂醛1.32g(0.01mol)、盐酸羟胺0.86g(0.0125mol)、溴代正丁烷1.51g(0.011mol)、氢氧化钾5g加入圆底烧瓶中，加入乙醇2mL、H2O 5mL，升温至80℃搅拌反应5小时。反应完成后减压脱溶，利用石油醚、乙酸乙酯(50:1)进行快速柱层析，得3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其性状为淡黄色油状液体(产率：82％)。
实施例3
100mL单口烧瓶中加入磁力搅拌子，将肉桂醛1.32g(0.01mol)、盐酸羟胺0.86g(0.0125mol)、溴代正丁烷1.71g(0.0125mol)、氢氧化钾5g加入圆底烧瓶中，加入乙醇2mL、H2O 5mL，升温至80℃搅拌反应5小时。反应完成后减压脱溶，利用石油醚、乙酸乙酯(50:1)进行快速柱层析，得3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其性状为淡黄色油状液体(产率：92％)。
实施例4
100mL单口烧瓶中加入磁力搅拌子，将肉桂醛1.32g(0.01mol)、盐酸羟胺0.86g(0.0125mol)、溴代正丁烷1.78g(0.013mol)、氢氧化钾5g加入圆底烧瓶中，加入乙醇2mL、H2O 5mL，升温至80℃搅拌反应5小时。反应完成后减压脱溶，利用石油醚、乙酸乙酯(50:1)进行快速柱层析，得3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其性状为淡黄色油状液体(产率：85％)。
实施例5
称取440g苯乙烯，加入3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟0.132g(300ppm)，将上述配置好的溶液均分成两份，分别加入到两个500mL三口烧瓶中，安装机械搅拌、温度计及回流冷凝管，置于120℃恒温甘油浴中，以200转/分匀速搅拌，保温3h。取出三口烧瓶，冷却至室温，取样15mL，称重，加到盛有100mL甲醇的烧杯中，玻璃棒搅拌，放置10分钟，G4砂芯漏斗过滤、110度烘箱中烘干至恒重，计算苯乙烯聚合物占反应液的重量比，平行试验数据取平均值。同时进行不加阻聚剂的空白实验，，阻聚性能测试结果如表1。
表1聚合物的含量
阻聚剂含量/ppm 苯乙烯聚合物含量/％
0 47.4
300 6.9
从表1中阻聚性能测试结果可以看出，加入3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟300ppm，120℃下保温3小时苯乙烯聚合物含量仅为6.9％，而不加阻聚剂的空白实验，苯乙烯聚合物含量为47.4％，添加3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟300ppm苯乙烯聚合物含量只有不加阻聚剂的15％，因此本发明化合物对苯乙烯具有较好的阻聚效果。

Claims (2)

1.一种3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备方法，其特征在于：
所述3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的结构式为：
Figure 476940DEST_PATH_IMAGE001
3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备方法包括如下步骤：
1）3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的制备：
Figure 862922DEST_PATH_IMAGE003
Figure DEST_PATH_IMAGE005
将3-苯基-2-丙烯醛、盐酸羟胺、溴代正丁烷、氢氧化钾加入圆底烧瓶中，乙醇、H2O作溶剂，升温至80℃搅拌反应5小时；3-苯基-2-丙烯醛、盐酸羟胺、和溴代正丁烷的摩尔比为1:1.25:1.25，水和乙醇的体积比为2.5:1，氢氧化钾与水的质量比为1:1，反应完成后减压脱溶；
2）3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的萃取：
将步骤1）的粗品利用石油醚：乙酸乙酯体积比为50:1进行柱层析，得3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟，其性状为淡黄色油状液体。
2.根据权利要求1所述的制备方法制得的3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟的应用，其特征在于：所述3-苯基-2-丙烯-1-酮O-正丁基肟应用为苯乙烯聚合的阻聚剂。
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