CN114456086A - 一种β-氰基酮的合成方法 - Google Patents

一种β-氰基酮的合成方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及化工产品合成领域，具体涉及β‑氰基酮的制备方法。本发明的方法是从查尔酮及其类似物出发，以廉价、低毒性的丙酮氰醇为氰源高效地得到了查尔酮及其类似物的不饱和双键加成氰化产物。与常规的β‑氰基酮合成方法相比，解决了现有方法中使用剧毒的氰化氢、氰化钠和氰化钾等危险化学品或使用价格昂贵的三甲基氰硅烷作氰源，反应时间长，反应条件苛刻等问题。本发明的方法反应原料廉价易得，方法简便，毒性较小，反应完毕后的副产物为丙酮，对环境污染较小。该反应原子利用率高，产率高，符合绿色化学的理念，能广泛应用于药物、材料、天然产物等工业生产领域。

Description

一种β-氰基酮的合成方法
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及一种丙酮氰醇与查尔酮或查尔酮类似物反应制备β-氰基酮的方法。
背景技术
β-氰基酮是一种含有1,3-双官能团的物质，是许多天然产物，药物，药物载体和农药的重要组成部分。在现代有机合成中，该类结构单元是重要的多功能合成单元，作为中间体可以便捷地转化成酰胺、胺、羧酸及其衍生物、醛、酮、醇、含氮杂环等。因此，研究该类化合物的合成方法不仅对于有机合成方法学具有重要的意义，而且在医药学、生物学、材料学等领域都具有很高的潜在价值和研究意义。
在有机合成方法学中，氰基与碳碳双键反应已被确定为在分子中引入氰基最直接途径之一。这类化合物的经典合成方法之一就是氰化物催化共轭加成到α，β-不饱和羰基化合物上，该方法多数是利用 HCN作为氰基源，但由于HCN易挥发，毒性大，操作复杂等特点已经被其他相对安全简便的氰化试剂所取代。目前，商业上可获得的毒性较低、安全性较高的氰源试剂如金属氰化物(氰化钠、氰化钾、氰化亚铜等)、氰基甲酸酯、氰基磷酸酯、乙酰氰和三甲基氰硅烷 (TMSCN)等，其中金属氰化物一般含有剧毒，操作危险，实验后处理较为繁琐，处理后的废液也会对环境造成一定的污染,从成本和环保的角度，不适合工业化生产应用；三甲基氰硅烷是目前最常用的氰化试剂，但是其价格昂贵，原子利用率低。因此发展毒性较低、环境友好、适合工业生产使用的氰化试剂以及开发反应条件温和的引入氰基的方法仍然是氰化研究领域需要解决的关键问题。
丙酮氰醇是一种不易挥发的无色液体，和氢氰酸相比，毒性较低，便于实验操作以及运输和储存；与无机氰化物相比，不会产生重金属盐等副产物，环境友好；与三甲基氰硅烷相比，丙酮氰醇价格低廉，参与反应后唯一的副产物是相对无毒、沸点较低的丙酮，便于处理。到目前为止，以丙酮氰醇为氰源的极性双键的氰化反应只有很少的例子报道过，而且全部都需要使用特殊的催化剂。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种丙酮氰醇和α，β-不饱和酮发生Micheal加成制备β-氰基酮的方法。
本发明所采用的技术方案是将氢氧化锂溶解在一定量的水中，加入一定量的N,N-二甲基甲酰胺形成混合溶剂，加入丙酮氰醇，在室温条件下搅拌反应30分钟后加入查尔酮或查尔酮类似物，反应加热至60℃，薄层色谱监控，原料点消失后，加水洗涤，二氯甲烷萃取，二氯甲烷用饱和食盐水和水洗涤，再用无水硫酸镁干燥过滤后，浓缩得到产物氰基酮，最后经快速柱层析即可得到纯度大于99％的纯品。
第一步所采用的氰化试剂是丙酮氰醇。丙酮氰醇用量为查尔酮或查尔酮类似物的1.0-3.0当量。
第一步所描述的缚酸剂为氢氧化锂，缚酸剂用量为查尔酮或查尔酮类似物的为1.0-2.5当量。
进一步的所述反应温度为20-100℃，优选为60℃。
进一步的所述反应溶剂为助溶剂与有机相溶剂的混合溶剂。
进一步的所述混合溶剂的比例为助溶剂与有机相溶剂的体积比为1:1-1:8，优选为1:4。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的方法从查尔酮或查尔酮类似物出发，分别以廉价的丙酮氰醇作为氰源，采用绿色无污染的氢氧化锂作为缚酸剂，无需繁琐的无水无氧操作，加热条件下高效地合成了α，β-不饱和羰基化合物的碳碳双键加成氰化产物。与常规的氰化物合成方法相比，本发明的方法具有反应原料廉价易得，以丙酮氰醇为氰源，替代了剧毒品氰化钠、氰化钾；替代了价格昂贵的三甲基氰硅烷等氰化试剂，适用范围广泛。以氢氧化锂为缚酸剂操作过程简单，成本低廉。本发明的方法能广泛应用于工业界和学术界的药物等领域的合成中。
具体实施方式
下面具体描述本发明的合成方法。应当注意到，这里给出的描述和实施例仅仅是为了描述本发明的具体实施方式，使技术人员更容易理解本发明，它们并非意欲限定本发明的范围。
还应注意到前面提到的本发明方法的各个优选的技术特征以及下面具体描述的实施例中的各个具体技术特征可以组合在一起，所有这些技术特征的各种组合、由本发明具体公开的数值作为上下限的所有数值范围等等都落在本发明的范围内。
本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式，还包括各具体实施方式间的任意组合。
以下具体实施例中所用的原料均购自萨恩化学技术(上海)有限公司，各试剂必要时采用本领域公知的手段进行纯化后使用。
实施例1合成4-氧代-2,4-二苯基丁腈。
在装有磁力搅拌子的二口瓶中加入18.4mg氢氧化锂，往瓶中加入1ml去离子水，经超声震荡，使氢氧化锂充分溶解在水中，再往瓶中加入2mlN,N-二甲基甲酰胺，在常温下，保持转子转动，加入丙酮氰醇0.106ml，使其反应30分钟，之后将100mg查尔酮溶于2mlN,N- 二甲基甲酰胺加入至反应体系，然后将反应体系转移至60℃恒温水浴锅中持续加热并搅拌。TLC监控反应，待原料点消失，先加水洗涤，加入二氯甲烷萃取，再用饱和食盐水和水洗涤有机相，无水硫酸镁干燥之后浓缩即可得粗产品。粗产品经快速柱层析，采用正己烷和10％乙酸乙酯为流动相柱层析即得4-氧代-2,3-二苯基丁腈，110.5mg，白色固体，产率为97.8％。
产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈：1H NMR(300MHz,Chloroform-d) δ7.97–7.92(m,2H),7.66–7.57(m,1H),7.55–7.32(m,7H),4.59(dd, J＝7.9,6.0Hz,1H),3.75(dd,J＝17.9,7.9Hz,1H),3.53(dd,J＝17.9,6.0 Hz,1H).13C NMR(75MHz,chloroform-d):δ149.62,135.69,135.29, 133.93,129.30,128.85,128.40,128.11,128.51,128.11,127.51,120.64, 44.56,31.91.IR(KBr)：3065.70,3039.01,2238.82,1681.39,1594.65, 1575.21,1491.03,1457.29,1446.52,761.33,689.51cm-1.
实施例2
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是缚酸剂氢氧化锂用量为11.5mg(是底物查尔酮的1.0当量)，所得产物4- 氧代-2,4-二苯基丁腈，99.2mg，白色固体粉末，产率87.8％。
实施例3
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为13.8mg(是底物查尔酮的1.2当量)，所得产物4-氧代- 2,4-二苯基丁腈，100.6mg，白色固体粉末，产率89.1％。
实施例4
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是缚酸剂氢氧化锂用量为16.1mg(是底物查尔酮的1.4当量)，所得产物4- 氧代-2,4-二苯基丁腈，102.3mg，白色固体粉末，产率90.6％。
实施例5
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是丙酮氰醇用量为0.04ml(是底物查尔酮的1.0当量)，所得产物4-氧代-2,4- 二苯基丁腈，93.5mg，白色固体粉末，产率82.8％。
实施例6
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是丙酮氰醇用量为0.06ml(是底物查尔酮的1.5当量)，所得产物4-氧代-2,4- 二苯基丁腈，101.4mg，白色固体粉末，产率89.8％。
实施例7
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是丙酮氰醇用量为0.08ml(是底物查尔酮的2.0当量)，所得产物4-氧代-2,4- 二苯基丁腈，108.1mg，白色固体粉末，产率95.7％。
实施例8
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是反应温度为20℃，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈，54.8mg，白色固体粉末，产率48.5％。
实施例9
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是反应温度为30℃，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈，63.6mg，白色固体粉末，产率56.3％。
实施例10
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是反应温度为40℃，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈，70.1mg，白色固体粉末，产率62.1％。
实施例11
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是反应温度为50℃，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈，88.2mg，白色固体粉末，产率78.2％。
实施例12
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是N,N- 二甲基甲酰胺与水比例为1:1，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈， 60.3mg，白色固体粉末，产率53.4％。
实施例13
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是N,N- 二甲基甲酰胺与水比例为2:1，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈， 69.6mg，白色固体粉末，产率61.6％。
实施例14
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是N,N- 二甲基甲酰胺与水比例为3:1，所得产物4-氧代-2,4-二苯基丁腈， 102.0mg，白色固体粉末，产率90.2％。
实施例15合成产物4-氧代-2-苯基-4-(对甲苯基)丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为17.2mg，丙酮氰醇用量为0.102ml，反应底物为(E)-3- 苯基-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物4-氧代-2-苯基 -4-(对甲苯基)丁腈，107.2mg，淡黄色油状液滴，产率97.7％。
产物4-氧代-2-苯基-4-(对甲苯基)丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.87–7.77(m,2H),7.48–7.30(m,5H),7.27-7.24(m， 2H)4.56(dd,J＝8.0,6.0Hz,1H),3.70(dd,J＝17.9,8.0Hz,1H),3.48 (dd,J＝17.9,6.0Hz,1H).13C NMR(75MHz,chloroform-d):δ194.22, 144.91,135.29,133.21,129.50,129.25,128.34,128.22,127.50,127.50,120.74,44.21,31.92,21.74.IR(KBr)：3062.81,3031.55,2962.09，2242.91, 1606.29,1572.76,1495.12,1453.83,1446.52,1453.83,757.59,698.75 cm-1.
实施例16合成2-(4-乙基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为16.2mg，丙酮氰醇用量为0.093ml，反应底物为(E)-3- (4-乙基苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4-乙基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈，107.5mg，白色固体，产率96.5％。
产物2-(4-乙基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.96–7.89(m,2H),7.65–7.54(m,1H),7.47(dd,J＝ 8.2,7.0Hz,2H),7.35(d,J＝8.1Hz,2H),7.22(d,J＝8.1Hz,2H),4.54 (dd,J＝8.0,6.0Hz,1H),3.72(dd,J＝18.0,8.0Hz,1H),3.50(dd,J＝18.0, 6.0Hz,1H),2.65(q,J＝7.6Hz,2H),1.23(t,J＝7.6Hz,3H).13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ194.74,144.57,135.68,133.88,132.42,128.83, 128.75,128.10,127.44,120.84，44.60,31.54,28.48,15.50.IR(KBr): 3053.56,3026.78,2962.09,2930.18,2234.73,1675.27,1593.50,1577.60, 1448.52,1408.78,834.12,761.93,689.94cm-1.
实施例17合成2-(4-乙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为15.3mg，丙酮氰醇用量为0.088ml，反应底物为(E)-3- (4-乙基苯基)-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2- (4-乙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈，105.5mg，白色固体，产率95.3％。
产物2-(4-乙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈:1H NMR(300 MHz,Chloroform-d)δ7.83(d,J＝8.3Hz,2H),7.34(d,J＝8.1Hz,2H), 7.28–7.27(m,1H),7.25–7.18(m,3H),4.53(dd,J＝8.0,6.0Hz,1H), 3.69(dd,J＝17.9,8.0Hz,1H),3.47(dd,J＝17.9,6.0Hz,1H),2.65(q,J ＝7.6Hz,2H),2.41(s,3H),1.23(t,J＝7.6Hz,3H).13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ194.34,144.84,144.50,133.27,132.54,129.49,128.72, 128.22,127.44,120.91,44.46,31.56,28.48,21.74,15.50.IR(KBr)： 3056.53,3023.28,2967.48,2930.20,2242.91,1669.71,1605.55,1512.18, 1458.59,1412.36，831.72cm-1.
实施例18合成2-(4-溴苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为13.4mg，丙酮氰醇用量为0.077ml，反应底物为(E)-3- (4-溴苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4-溴苯基) -4-氧代-4-苯基丁腈，105.2mg，淡黄色固体，产率96.2％。
产物2-(4-溴苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.94–7.88(m,2H),7.64–7.56(m,1H),7.56–7.42(m, 4H),7.39–7.29(m,2H),4.55(t,J＝6.9Hz,1H),3.71(dd,J＝18.0,7.4 Hz,1H),3.50(dd,J＝18.0,6.5Hz,1H).13C NMR(75MHz,Chloroform- d)δ194.27,135.50,134.05,132.40,129.27,128.89,128.08,122.51，120.17,44.24,31.39.IR(KBr)：3086.29,3059.51,2913.05，2238.82, 1675.20,1593.20,1577.02,1486.93,1448.05,827.70，759.81,770.13, 597.01cm-1。
实施例19合成2-(4-溴苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为11.9mg，丙酮氰醇用量为0.073ml，反应底物为(E)-3- (4-溴苯基)-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4- 乙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈，103.3mg，淡黄色固体，产率94.8％。
产物2-(4-溴苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈：1H NMR(300 MHz,Chloroform-d)δ7.81(d,J＝8.3Hz,2H),7.51(d,J＝8.5Hz,2H), 7.34–7.27(m,3H),7.26–7.24(m,1H),4.54(t,J＝6.9Hz,1H),3.68(dd, J＝17.9,7.3Hz,1H),3.47(dd,J＝17.9,6.5Hz,1H),2.41(s,3H).13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ193.84,145.08,134.39,133.08,132.37, 129.52,129.26,128.20,122.45,120.24,44.10,31.40,21.73.IR(KBr): 3056.53,3026.78,2959.62,2929.84,2910.72,2246.99,1669.46,1604.61, 1568.67,1511.51,1458.71,834.04,592.86cm-1.
实施例20合成2-(4-氯苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为15.8mg，丙酮氰醇用量为0.091ml，反应底物为(E)-3- (4-氯苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4-氯苯基) -4-氧代-4-苯基丁腈，104.5mg，白色固体，产率94.1％。
产物2-(4-氯苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.97–7.87(m,2H),7.65–7.56(m,1H),7.48(dd,J＝ 8.3,6.9Hz,2H),7.37(d,J＝1.7Hz,4H),4.56(dd,J＝7.4,6.5Hz,1H), 3.72(dd,J＝18.0,7.4Hz,1H),3.51(dd,J＝18.0,6.5Hz,1H).13CNMR (75MHz,Chloroform-d)δ194.30,135.51,134.44，134.04，133.75,129.44, 128.96,128.89,128.09,120.26,44.29,31.31.IR(KBr)：3089.27,3065.46, 2913.05,2245.91,1675.33,1593.61,1593.61,1572.76,1491.80,1448.51, 831.37,773.37,760.98,689.4cm-1.
实施例21合成2-(4-氯苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为14.9mg，丙酮氰醇用量为0.086ml，反应底物为(E)-3- (4-氯苯基)-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4- 氯苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈，103.2mg，淡黄色固体，产率93.4％。
产物2-(4-氯苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈：1H NMR(300 MHz,Chloroform-d)δ7.81(d,J＝8.3Hz,2H),7.40–7.32(m,4H),7.30 –7.27(m,1H),7.25(d,J＝0.7Hz,1H),4.56(dd,J＝7.3,6.5Hz,1H), 3.68(dd,J＝17.9,7.4Hz,1H),3.47(dd,J＝17.9,6.5Hz,1H),2.41(s, 3H).13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ193.88,145.07,134.48,133.86,133.09,129.54,128.96,128.20,120.34,44.15,31.33,21.73.IR(KBr)： 3089.27,3023.80,2904.88,2242.91,1669.14,1604.86,1565.70,1492.27, 1446.67,828.73,755.51cm-1.
实施例22合成2-(3-氯苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为15.8mg，丙酮氰醇用量为0.091ml，反应底物为(E)-3- (3-氯苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(3-氯苯基) -4-氧代-4-苯基丁腈，94.8mg，淡黄色固体，产率85.3％。
产物2-(3-氯苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.97–7.88(m,2H),7.66–7.55(m,1H),7.53–7.42(m, 3H),7.33(q,J＝0.9Hz,3H),4.56(dd,J＝7.6,6.2Hz,1H),3.74(dd,J＝ 18.0,7.6Hz,1H),3.51(dd,J＝18.0,6.2Hz,1H).13C NMR(75MHz, Chloroform-d)δ194.19,137.13,135.13,135.47,134.06,130.54,128.89,128.72,128.11,127.77,125.80,120.05,44.29,31.52.IR(KBr)：3034.90, 2949.83,2242.91,1686.98,1596.22,1577.07,147 7.54,783.79,757.52, 707.42,690.96cm-1.
实施例23合成2-(2-氯苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为15.8mg，丙酮氰醇用量为0.091ml，反应底物为(E)-3- (2-氯苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(2-氯苯基) -4-氧代-4-苯基丁腈，107.7mg，淡黄色固体，产率96.9％。
产物2-(2-氯苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.98–7.91(m,2H),7.72–7.56(m,2H),7.54–7.41(m, 3H),7.34(ddd,J＝7.1,6.4,1.9Hz,2H),4.93(dd,J＝9.3,4.5Hz,1H), 3.68(dd,J＝18.0,9.3Hz,1H),3.54(dd,J＝18.0,4.6Hz,1H).13C NMR (75MHz,Chloroform-d)δ194.41,135.53,133.94,132.65,130.2 9,129.89,129.47,128.85,128.12,127.78,119.72,42.43,30.04.IR(KBr):2949.83, 2913.05,2242.91,1685.76,1593.06,1575.21,1475.73,1446.82,762.75, 706.45cm-1.
实施例24合成2-(4-异丙基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为15.3mg，丙酮氰醇用量为0.088ml，反应底物为(E)-3- (4-异丙基苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4-异丙基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈，103.5mg，白色固体，产率93.6％。
产物2-(4-异丙基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈:1H NMR(300MHz, Chloro form-d)δ7.99–7.87(m,2H),7.64–7.54(m,1H),7.47(dd,J＝ 8.2,6.8Hz,2H),7.36(d,J＝8.2Hz,2H),7.23(m,2H),4.54(dd,J＝8.0, 5.9Hz,1H),3.72(dd,J＝18.0,8.0Hz,1H),3.50(dd,J＝18.0,5.9Hz, 1H),3.00–2.79(m,1H),1.25(s,3H),1.23(s,3H)；13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ194.75,149.17,135.70,133.87,132.53,128.82,128.10, 127.44,127.33,120.81,44.61,33.80,31.53,23.90.IR(KBr):3065.46, 3041.56,2960.37,22234.73,1689.49,1589.10,1574.62,1507.38,1449.44, 1361.71,780.10,756.96,686.31cm-1.
实施例25合成2-(4-异丙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为14.5mg，丙酮氰醇用量为0.084ml，反应底物为(E)-3- (4-异丙基苯基)-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2- (4-异丙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈，102.2mg，白色固体，产率92.8％。
产物2-(4-异丙基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈:1H NMR (300MHz,Chloroform-d)δ7.83(d,J＝8.3Hz,2H),7.38–7.32(m,2H), 7.26(m,4H),4.53(dd,J＝8.0,5.9Hz,1H),3.69(dd,J＝17.9,8.0Hz, 1H),3.46(dd,J＝17.9,6.0Hz,1H),2.99–2.82(m,1H),2.41(s,3H),1.25 (s,3H),1.23(s,3H)；13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ194.33,149.11, 144.82,133.29,132.64,129.47,128.21,127.43,127.29,120.89,44.47, 33.79,31.54,23.89,21.72.IR(KBr):3056.53,3023.80,2959.62,2929.84, 2246.99,1604.61,1568.67,15 11.15,1458.71,834.04cm-1.
实施例26合成2-(4-甲氧基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为16.1mg，丙酮氰醇用量为0.096ml，反应底物为(E)-3- (4-甲氧基苯基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4-甲氧基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈，103.9mg，白色固体，产率93.3％。
产物2-(4-甲氧基苯基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.97–7.84(m,2H),7.58(d,J＝7.4Hz,1H),7.47(dd,J ＝8.4,7.0Hz,2H),7.35(d,J＝8.7Hz,2H),6.90(d,J＝8.7Hz,2H),4.52 (dd,J＝7.7,6.3Hz,1H),3.80(s,3H),3.75–3.63(m,1H),3.49(dd,J＝ 17.9,6.3Hz,1H).13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ194.76,159.50,135,70,133.89,128.83,128.68,128.09,127.14,120.97,114.59,55.37, 44.59,31.12.IR(KBr):3035.70，3002.97,2946.78,2940.48,2238.82, 1676.77,1612.78,1589.50,1513.98,1450.17,1263.16,1035.16,831.88, 763.89,690.55cm-1.
实施例27合成2-(4-甲氧基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基) 丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为15.2mg，丙酮氰醇用量为0.087ml，反应底物为(E)-3- (4-甲氧基苯基)-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2- (4-甲氧基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈，101.9mg，白色固体，产率92.2％。
产物2-(4-甲氧基苯基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈：1H NMR (300MHz,Chloroform-d)δ7.82(d,J＝8.2Hz,1H),7.34(d,J＝8.7Hz, 1H),6.90(d,J＝8.7Hz,1H),4.71–4.26(m,0H),3.79(s,2H),3.66(dd, J＝17.9,7.8Hz,1H),3.46(dd,J＝17.9,6.3Hz,1H),2.40(s,2H).13C NMR(75MHz,Chloroform-d)δ194.36,159.46,144.86,133.27,129.49,128.68,128.20,127.26,121.02,114.56,55.36,44.44,31.15,21.73.IR (KBr):3086.29,3005.95,2955.36,2928.93,2238.82,1675.78,1608.27, 1589,50,1515.25,1439.87,1204.07,1032.77,834.19cm-1.
实施例28 2-(萘-2-基)-4-氧代-4-苯基丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为14.9mg，丙酮氰醇用量为0.085ml，反应底物为(E)-3-(萘 -2-基)-1-苯基丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(4-甲氧基苯基)-4- 氧代-4-苯基丁腈，105.1mg，白色固体，产率95.2％。
产物2-(萘-2-基)-4-氧代-4-苯基丁腈：1H NMR(300MHz, Chloroform-d)δ7.97–7.91(m,3H),7.91–7.80(m,3H),7.63–7.55(m, 1H),7.55–7.43(m,5H),4.75(dd,J＝7.9,6.0Hz,1H),3.81(dd,J＝18.0, 8.0Hz,1H),3.61(dd,J＝18.0,5.9Hz,1H).13C NMR(300MHz,Chloroform-d)δ194.61,135.64,133.95,133.29,132.88,132.49,129.32, 128.85,128.12,127.74,126.84,126.75,126.69,124.82,120.67,44.54, 32.06.IR(KBr):3047.90,3023.80,2941.66,2238.32,16677.06,1592.47, 1577.69,1509.32,1447.53,763.05,689.75cm-1.
实施例29 2-(萘-2-基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈。
本实施例所有实验条件和处理方法与实施例1相同。只是氢氧化锂用量为14.1mg，丙酮氰醇用量为0.081ml，反应底物为(E)-3- (萘-2-基)-1-(对甲苯基)丙-2-烯-1-酮100mg,所得产物2-(萘 -2-基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈，101.3mg，黄色油状液体，产率92.2％。
产物2-(萘-2-基)-4-氧代-4-(对甲苯基)丁腈：1H NMR(300 MHz,Chloroform-d)δ8.10–7.75(m,5H),7.70–7.44(m,4H),7.26(s, 2H),4.74(dd,J＝8.0,5.9Hz,1H),3.78(dd,J＝17.9,8.0Hz,1H),3.57 (dd,J＝17.9,6.0Hz,1H),2.40(s,3H).13C NMR(300MHz,Chloroform- d)δ194.24,144.96,133.32，133.18,132.86,132.57,129.52,129.28,128.24,127.92,127.7，126.81,126.73,126.66,124.85,120.77,44.42, 32.08,21.75.IR(KBr):3036.16,2958.00,297.14,2245.06,1687.17, 1605.45,1560.50,1507.38,1450.26，1406.32，812.71cm-1.
为了更清楚起见，将上面各实施例结果简要总结在下表1中。
表1实施例结果:
Figure RE-GDA0003531559930000131
Figure RE-GDA0003531559930000141
从实施例1-29可知，本发明的方法从易得的查尔酮及其类似物出发，以廉价、绿色的丙酮氰醇作为氰源，LiOH为缚酸剂，在加热件下，高效的实现了α,β-不饱羰基化合物加成氰化物的合成。该方法对芳环上的官能团具有较好的兼容性，是一种新型的绿色通用合成方法。
上面描述了本发明的优选实施方式。在阅读本发明说明书的基础上，对这些优选实施方式中进行改动、变化和替换对于本领域普通技术人员来说将是明显的。本发明可以用本文具体描述的方式之外被实现。因此，本发明涵盖了所有此类等效的实施方式。

Claims (8)

1.一种β-氰基酮的制备方法，其特征在于：在加热条件下，以氢氧化锂为缚酸剂，以N,N-二甲基甲酰胺与水为混合溶剂，用丙酮氰醇作氰化试剂，查尔酮或查尔酮类似物为底物，发生Micheal加成反应，生成β-氰基酮。
所述合成的β-氰基酮的结构通式如式(I)所示。
Figure FDA0003438382830000011
式(I)中R1代表代表H-，o-Me-、m-Me-、p-Me-、o-Et-、m-Et、o-Br-、m-Br-、p-Br-、o-Cl-、m-Cl-、p-Cl-、o-NO2-、m-NO2-、p-NO2-、p-i-Pr、m-i-Pr、o-CH3O-、o-CH3O-、p-CH3O-、m-CH3O-、o-CF3-、p-CF3-、m-CF3-、p-Ph-等；R2代表H-，o-Me-、m-Me-、p-Me-、o-Et-、m-Et、o-Br-、m-Br-、p-Br-、o-Cl-、m-Cl-、p-Cl-、o-NO2-、m-NO2-、p-NO2-、p-i-Pr、m-i-Pr、o-CH3O-、o-CH3O-、p-CH3O-、m-CH3O-、o-CF3-、p-CF3-、m-CF3-、p-Ph-等。
2.一种丙酮氰醇与查尔酮或查尔酮类似物反应制备β-氰基酮的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：
将氢氧化锂溶解在水中，经超声震荡，使氢氧化锂充分溶解，再加入N,N-二甲基甲酰胺，在混合溶剂搅拌下加入丙酮氰醇，在室温下搅拌30分钟后加入查尔酮或查尔酮类似物底物，之后将反应体系加热至60℃，持续搅拌。TLC薄层监控，待原料完全反应后，加去离子水，体系用CH2Cl2萃取，有机相再分别用水和饱和食盐水洗涤，用无水MgSO4干燥后过滤，所得滤液旋干浓缩后得到粗产品，粗品经10％的乙酸乙酯和正己烷体系经快速柱层析后得到纯度大于99％的纯品。
3.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所使用的氰化试剂是丙酮氰醇。
4.根据权利要求2和权利要求3所述的合成方法，其特征在于丙酮氰醇的用量为查尔酮及其类似物的1.0-3.0当量。
5.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于反应缚酸剂为氢氧化锂。
6.根据权利要求2和权利要求5所述的合成方法，其特征在于缚酸剂的用量为查尔酮及其类似物的1.0-2.5当量。
7.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于反应温度为20-100℃，最佳反应条件温度为60℃。
8.根据权利要求2所述的合成方法，其特征在于所述混合溶剂为水和N,N-二甲基甲酰胺的混合溶剂，混合比例为1：1-1:8，最佳比例为水:N,N-二甲基甲酰胺1:4。
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