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1,3-二芳基-1-丙酮类化合物的合成

更新时间:2009-03-28

α,β-不饱和羰基化合物是重要的化工原料[1]。其碳碳双键的选择性还原产物可用于精细化学品[2]和制药[3-4]。因此,α,β-不饱和羰基化合物的选择性还原在有机合成领域具有重要意义[5-7]

目前,碳碳双键的还原多采用过渡金属作为催化剂[8],如铑[9]、钌[10]、钴[11]等。此外,H2/Pd(C)也是常用催化剂之一[12-13]。Cabello等[14]以铑-磷酸铝为催化剂,甲醇为溶剂,在室温条件下进行碳碳双键的选择性还原反应。该方法的缺点是,羰基官能团易吸附在催化剂表面使催化剂中毒[15],导致催化剂失活。2008年,Xu等[16]提出了在无金属催化条件下,以Hantzsch酯为氢源,在甲苯中回流反应,选择性还原α,β-不饱和酮的方法。2011年,Shunsuke 等[17]以叔胺为氢供体,在三氯硅基三氟甲磺酸酯存在下,选择性还原了α,β-不饱和酮的碳碳双键。该方法条件比较苛刻(-40 ℃),不利于工业化生产。2013年,Naoki等[18-19]以石墨烯为钯催化剂的载体,水/乙醇为溶剂,在氢气氛围内充分反应,使烯酮转化为饱和的羰基化合物。以石墨烯为载体,长时间反应后,钯催化剂不会失去活性,有利于提高反应产率[19]

 

Scheme 1

虽然选择性还原α,β-不饱和羰基化合物的方法较多,但大多数方法均需要贵重金属作催化剂,反应条件比较苛刻,不符合绿色化学的理念。本文以取代苯乙酮和取代芳香醛为原料,制得一系列1,3-二芳基-1-氧代丙烯类化合物(1a1j); 1a1j和对甲苯磺酰肼(2)经还原反应合成了10个1,3-二苯基-1-丙酮类化合物(3a3j, Scheme 1), 3h为新化合物,其结构经1H NMR, 13C NMR, IR和HR-MS(ESI)确证。研究了碱、溶剂、温度和投料比γ[n(1a)/n(2)/n(碱)]对3a产率的影响。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

XT-4A型显微熔点仪;Bruker Advance III 400 MHz型核磁共振仪(CDCl3为溶剂,TMS为内标);Nicolet 380型傅里叶红外光谱仪(KBr压片);QSTAR Pulsar I LC/TOF 型质谱仪;MSLC/TOP MS型质谱仪。

所用试剂均为分析纯。

1.2 合成

3-(4-溴苯基)-1-苯基-1-丙酮(3b): 黄色固体,产率77%, m.p.78~79 ℃; 1H NMR δ: 7.94(m, 2H), 7.57~7.41(m, 5H), 7.13(d, J=8.3 Hz, 2H), 3.27(t, J=7.5 Hz, 2H), 3.05(t, J=7.5 Hz, 2H); 13C NMR δ: 198.5, 140.1, 136.7, 133.0, 131.3, 130.1, 128.6, 127.8, 119.8, 39.9, 29.3; Anal. calcd for C15H13OBr: C 62.30, H 4.53, O 5.53, found C 62.25, H 4.53, O 5.50。

4月22日清晨,就在张秋上北山寻找“瓶装”之前,专案组已将50多名警力部署在北山周围,破案指挥部也悄悄地设在了距北山烈士塔不远的一个制药厂里。

为纪念这得之不易的“芜湖户口”,纵然移居合肥多年,也不愿将户口自芜湖迁出——这小小的城市户口,曾经搭进去一个父亲多少尊严?

在反应瓶中加入NaOH 0.50 g(12.5 mmol), H2O 5 mL和EtOH 0.5 mL,搅拌15 min;加入苯乙酮0.12 mL(1.0 mmol),反应10 min;缓慢加入苯甲醛0.12 mL(1.1 mmol),于30 ℃反应过夜。过滤,滤饼用少量水洗涤,用MeOH重结晶得黄色固体苯乙烯基苯基酮(1a)150.0 mg,产率72.0%。

1-(4-甲基苯基)-3-(4-甲氧基苯基)-1-丙酮(3f): 黄色固体,产率77%, m.p.57~58 ℃; 1H NMR δ: 7.85(d, J=8.2 Hz, 2H), 7.23(d, J=7.9 Hz, 2H), 7.17(d, J=8.6 Hz, 2H), 6.83(d, J=8.6 Hz, 2H), 3.79(s, 3H), 3.29~3.24(m, 2H), 3.05~3.02(m, 2H), 2.41(s, 3H); 13C NMR δ: 198.8, 157.9, 143.8, 134.4, 133.2, 129.2, 129.0, 128.1, 113.6, 55.2, 40.5, 29.2, 21.5; Anal. calcd for C17H18O2: C 80.28, H 7.13, O 12.58, found C 80.34, H 7.10, O 12.56。

(2) 3a3j的合成(以3a为例)

本单元可完成原料入库、原料出库、成品入库、成品出库4项工作。以原料入库为例,手动方式下的工作流程如图10所示(以1号仓位为例)。

用类似的方法合成3b3j

1-(3-羟基苯基)-3-苯基-1-丙酮(3c): 黄色固体,产率56%, m.p.79~80 ℃; 1H NMR δ: 7.59(s, 1H), 7.50(d, J=7.7 Hz, 1H), 7.33~7.21(m, 6H), 7.13~7.11(m, 1H), 6.84(s, br, 1H), 3.29(t, J=7.7 Hz, 2H), 3.11~3.06(m, 2H); 13C NMR δ: 200.4, 156.4, 140.7, 138.0, 129.6, 128.5, 128.3, 126.3, 120.7, 120.3, 114.5, 40.4, 30.1; Anal. calcd for C15H14O2: C 79.62, H 6.24, O 14.14, found C 79.68, H 6.20, O 14.12。

(1) 1a1j的合成(以1a为例)

1,3-二苯基-1-丙酮(3a): 黄色固体,产率80%, m.p.64~65 ℃; 1H NMR δ: 8.00(d, J=7.1 Hz, 2H), 7.59~7.56(m, 1H), 7.47~7.45(m, 2H), 7.34~7.23(m, 5H), 3.34(t, J=7.2 Hz, 2H), 3.11(t, J=7.1 Hz, 2H); 13C NMR δ: 198.7, 141.1, 136.8, 132.8, 128.4, 128.3, 128.0, 127.8, 125.8, 40.1, 29.8; Anal. calcd for C15H14O: C 85.68, H 6.71, O 7.61, found C 85.60, H 6.75, O 7.65。

在反应瓶中加入1a 0.208 g(1.0 mmol), 2 0.372 g(2.0 mmol), K3PO4 0.424 g(2.0 mmol)和EtOH 5 mL,搅拌使其溶解;加热至80 ℃,反应5 h( TLC检测)。冷却至室温,加入去离子水,用乙酸乙酯(3×10 mL)萃取,合并有机相,用饱和食盐水(10 mL)洗涤,用无水硫酸钠干燥,过滤,滤液浓缩,残余物经硅胶柱层析(洗脱剂:EA/PE=1/10, V/V)纯化得3a 210.0 mg,产率80.0%。

1-(3-硝基苯基)-3-苯基-1-丙酮(3d): 黄色固体,产率48%, m.p.46~47 ℃; 1H NMR δ: 8.78(s, 1H), 8.43(d, J=8.1 Hz, 1H), 8.29(d, J=7.7 Hz, 1H), 7.69(t, J=8.0 Hz, 1H), 7.51~7.23(m, 5H), 3.39(t, J=7.5 Hz, 2H), 3.14(t, J=7.5 Hz, 2H); 13C NMR δ: 196.7, 148.4, 140.3, 138.0, 133.2, 129.8, 128.2, 128.3, 127.0, 126.3, 122.8, 40.7, 29.8; Anal. calcd for C15H13NO3: C 70.58, H 5.13, N 5.49, O 18.80, found C 70.67, H 5.04, N 5.45, O 18.84。

全省各级拥有森林公安民警1225人,在保护森林资源、打击涉林违法犯罪等方面发挥关键作用。图为森林公安民警追回被偷运至外地的东北虎。

用类似的方法合成黄色固体1b1j

对“绿色原则”辐射至《民法典》“物权编”之正当性基础和逻辑进路的探讨,构成“物权编”针对该项原则进行规范配套的前提,也直接决定着具体规范的制度设计。

3-(4-甲氧基苯基)-1-(4-氯苯基)-1-丙酮(3g): 黄色固体,产率76%, m.p.64~65 ℃; 1H NMR δ: 7.86(d, J=8.6 Hz, 2H), 7.39(d, J=8.6 Hz, 2H), 7.16(d, J=8.6 Hz, 2H), 6.82(d, J=8.6 Hz, 2H), 3.77(s, 3H), 3.22(t, J=7.6 Hz, 2H), 3.01(t, J=7.6 Hz, 2H); 13C NMR δ: 197.6, 157.8, 139.2, 135.0, 132.7, 129.2, 129.0, 128.6, 113.7, 54.7, 40.3, 28.7; Anal. calcd for C16H15O2Cl: C 69.95, H 5.50, O 11.65, found C 69.90, H 5.58, O 11.63。

3-(2,3-二氯苯基)-1-(4-氯苯基)-1-丙酮(3h): 黄色固体,产率82%, m.p.54~55 ℃; 1H NMR δ: 7.88(d, J=8.7 Hz, 2H), 7.43(d, J=8.7 Hz, 2H), 7.34~7.31(m, 1H), 7.23~7.20(m, 1H), 7.12(t, J=7.8 Hz, 1H), 3.31~3.17(m, 4H); 13C NMR δ: 197.1, 140.8, 139.5, 134.7, 133.2, 132.0, 129.9, 129.4, 128.8, 128.4, 127.2, 37.8, 28.9; IR ν: 3 360, 1 684, 1 588, 1 570, 1 451 cm-1; HR-MS(ESI) m/z: Calcd for C15H12Cl3O{[M+H]+}312.994 8, found 312.995 2; Anal. calcd for C15H11Cl3O: C 57.45, H 3.54, O 5.10, found C 57.50, H 3.56, O 5.16。

1,3-二(4-氯苯基)-1-丙酮(3e): 黄色固体,产率74%, m.p.82~83 ℃; 1H NMR δ: 7.89(d, J=8.1 Hz, 2H), 7.44(d, J=8.1 Hz, 2H), 7.28~7.25(m, 4H), 3.26(t, J=7.2 Hz, 2H), 3.05(t, J=6.9 Hz, 2H); 13C NMR δ: 197.3, 139.4, 139.2, 134.9, 131.7, 129.6, 129.1, 128.8, 128.3, 39.9, 29.1; Anal. calcd for C15H12Cl2O: C 64.54, H 4.33, O 5.73, found C 64.50, H 4.31, O 5.78。

1-(2-呋喃基)-3-苯基-1-丙酮,黄色固体(3i): 产率75%, m.p.67~68 ℃; 1H NMR δ: 7.58(s, 1H), 7.34~7.19(m, 6H), 6.54(s, 1H), 3.17(t, J=7.1 Hz, 2H), 3.08(t, J=7.2 Hz, 2H); 13C NMR δ: 188.3, 152.6, 146.2, 140.7, 128.3, 128.1, 126.0, 116.7, 112.1, 40.2, 29.8; Anal. calcd for C13H12O2: C 77.98, H 6.04, O 15.98, found C 78.04, H 6.08, O 15.88。

1-(2-噻吩基)-3-苯基-1-丙酮(3j): 黄色固体,产率80%, 1H NMR δ: 7.73(s, 1H), 7.63(s, 1H), 7.37~7.26(m, 5H), 7.14(s, 1H), 3.27(t, J=7.5 Hz, 2H), 3.11(t, J=7.5 Hz, 2H); 13C NMR δ: 191.8, 143.9, 140.7, 133.3, 131.7, 128.3, 128.1, 127.9, 126.2, 40.8, 30.1; Anal. calcd for C13H12OS: C 72.19, H 5.59, O 7.40, found C 72.13, H 5.62, O 7.43。

2 结果与讨论

2.1 合成

3a的合成为例,研究了碱、溶剂、温度以及投料比{γ[n(1a)/n(2a)/n(碱)]}对3a产率的影响。

(1) 碱、温度和溶剂

表1为碱、温度和溶剂对3a产率的影响。由表1可见,No.1~9为碱对产率的影响,碱为K2CO3、 NaHCO3、 K3PO4和CH3COOK时,产率较高(53%~59%, No.1, No.3, No.7和No.8)。No.11, No.14~17为温度对产率的影响,当温度为80 ℃时,产率最高(60%, No.11)。 No.18~23为溶剂对产率的影响,溶剂为乙醇时,产率最高(62%)。最终,我们确定最佳碱为K3PO4,最佳温度为80 ℃,最佳溶剂为乙醇。

在“南航”读完学士、硕士,又到“上海交大”读完博士,再到“北京大学”博士后出站;一直坚持“计算机软件开发、研究”的梅宏,1999年3月,到美国贝尔实验室作访问科学家

 

表1 碱,温度和溶剂对3a产率的影响

 

Table 1 Effects of base, temperature and solvent on yield of 3a

  

No.碱溶剂温度/℃产率/%1K2CO31,4-二氧六环110592KOH1,4-二氧六环11083NaHCO31,4-二氧六环110574Cs2CO31,4-二氧六环110305Na2CO31,4-二氧六环110406K2S1,4-二氧六环110417K3PO41,4-二氧六环110538CH3COOK1,4-二氧六环110569tBuOK1,4-二氧六环1101210K2CO31,4-二氧六环805611K3PO41,4-二氧六环806012NaHCO31,4-二氧六环80513CH3COOK1,4-二氧六环804514K3PO41,4-二氧六环25515K3PO41,4-二氧六环602516K3PO41,4-二氧六环906017K3PO41,4-二氧六环1105318K3PO4四氢呋喃80019K3PO4二氯乙烷80820K3PO4乙腈805421K3PO4N,N-二甲基甲酰胺805822K3PO4甲苯805023K3PO4乙醇8062

(2) γ对产率的影响

表2为γ3a产率的影响。由表2可见,γ=1/2/2时,产率最高(80%)。

(2)优化商品的营销策略,通过对用户对电子商务平台Web页面的访问,采集用户各类评价数据,进行挖掘分析。可以充分了解用户在使用商品后的真切感受,从而优化商品营销的策略。针对不同的产品进行制定不同的营销策略,利用数据挖掘技术实现不同的产品优惠、各类型促销活动的策略方针,实现商品销售利润的最大化。

 

表2 底物投料比对3a产率的影响

 

Table 2 Effects of Substrate ratios on yield of 3a

  

γ1/1/11/1.5/11/2/11/2/21/2/31/3/3产率/%517678808075

综上,反应的最佳条件为:γ=1/2/2,磷酸钾为碱,乙醇为溶剂,于80 ℃反应4 h, 3a产率最高(80%)。

张万邦的功夫以刚猛著称,在速度上不占优势,对此,他却没有任何顾虑,因为他的抗击打能力在武林界数一数二,几乎是天生的。振开秦铁崖的龙爪手之后,张万邦两臂下压,双拳出击,采取的是全攻招数。秦铁崖不知对方实力到底有多强,不便以硬对硬,以左脚足跟为轴旋转半圈,让开来招,趁着对手招数用老,右拳出击,砰的一拳,击在他右肋上。

2.2 底物普适性

在最优反应条件下研究了底物的适应性(Scheme 1)。结果表明:当1的苯环上分别为氯、溴、羟基、甲基、甲氧基、硝基等取代基时,均能得到预期产物。值得注意的是,当苯环上连有硝基取代基时,也能得到预期的还原产物(3d),但由于硝基强烈的吸电子效应,降低了苯环的反应活性,因此反应产率相对较低(48%);当苯环上连有两个取代基时,无论取代基为供电子基还是吸电子基,都很好地得到了预期产物(3e3g)。此外,我们还发现,1带有呋喃基和噻吩基时,也可获得目标产物(3i3j),产率分别为75%和80%。因此该反应条件对取代基的兼容性较好,能够在吸电子基和供电子基存在的情况下进行碳碳双键的还原,得到饱和酮类化合物。

参考文献

[1] 曾贞. α,β-不饱和羰基化合物在氨基酸作用下的转化研究[D].武汉:华中农业大学,2013.

[2] 张永霞. α,β-不饱和羰基化合物的碳碳双键选择性还原研究[D].新乡:河南师范大学,2008.

[3] KHAN F A, VALLAT A, SÜSS F G. Highly selective C—C bond hydrogenation in α,β-unsaturated ketones catalyzed by hectorite-supported ruthenium nanoparticles[J].J Mol Catal A:Chem,2012,355:168-173.

[4] O’KEEFE W K, NG F T T, REMPEL G L. Experimental studies on the syntheses of mesityl oxide and methyl isobutyl ketone via catalytic distillation[J].Ind Eng Chem Res,2007,46(3):716-725.

[5] GROOT A D E, JANSEN B J M, PETERSE A G J M, et al. Effects of γ-hydroxyl groups in lithium-ammonia reductions of α,β-unsaturated carbonyl compounds via an inverse-addition,low-temperature method[J].Recl Trav Chim Pays Bas,2015,101(5):177-180.

[6] TSUJI J, OHNO K. Organic syntheses by means of noble metal compounds part XXXII selective decarbonylation of α,β-unsaturated aldehydes using rhodium complexes[J].Tetrahedron Lett,1967,8(23):2173-2176.

[7] Jardine F H, Wilkinson G J. Homogeneous catalytic hydrogenation of unsaturated aldehydes to form saturated aldehydes[J].J Chem Soc C,1967,7(4): 270-271.

[8] DING B, ZHANG Z, LIU Y, et al. ChemInform abstract:Chemoselective transfer hydrogenation of α,β-unsaturated ketones catalyzed by Pincer-Pd complexes using alcohol as a hydrogen source[J].Org Lett,2013,44(50):3690-3693.

[9] EDLIN C D, FAULKNER J, FENGAS D, et al. A comment on the Gurjar mechanism for alkene isomerization using the Grubbs olefin metathesis catalysts[J].Synlett,2005,04:572-576.

[10] LEE H Y, MIHYUN A. Selective 1,4-reduction of unsaturated carbonyl compounds using Co2(CO)8-H2O[J].Tetrahedron Lett,2003,44(14):2775-2778.

[11] KAWAKAMI T, MIYATAKE M, SHIBATA I, et al. Organotin iodide hydride:Chemoselective 1,4-hydrostannations of conjugated enones in the presence of aldehydes and subsequent intermolecular aldol reactions[J].J Org Chem,1996,61(1):376-379.

[12] BARRADAS S, HERNNDEZTORRES G, URBANO A, et al. Total synthesis of natural p-quinol cochinchinenone[J].Org Lett,2012,14(23):5952-5955.

[13] CHOUDARY B M. Hydrogenation of conjugated olefins by dichlorobis(benzylcyano) palladium(II)[J].Indian J Chem,1987,26(1):61-62.

[14] CABELLO J A, CAMPELO J M, GARCIA A, et al. Liquid-phase regioselective 1,4-hydrogenation of benzylidene ketones on rhodium-aluminum phosphate catalysts[J].J Org Chem,1986,51(10):1786-1790.

[15] CAVANILLAS S, CHEKMENEVA E, ARIO C, et al. Electroanalytical and isothermal calorimetric study of As(III) complexation by the metal poisoning remediators,2,3-dimercapto-1-propanesulfonate and meso-2,3-dimercaptosuccinic acid[J].Anal Chim Acta,2012,746(19):47-52.

[16] XU H J, LIU Y C, FU Y. Metal-free uncatalyzed reduction of α,β-unsaturated ketones mediated by Hantzsch 1,4-dihydropyridine[J].Chin J Chem,2008,26(4):599-601.

[17] KOTANI S, OSAKAMA K, SUGIURA M, et al. A tertiary amine as a hydride donor:Trichlorosilyl triflate-mediated conjugate reduction of unsaturated ketones[J].Org Lett,2011,13(15):3968-3971.

[18] MORIMOTO N, YAMAMOTO S I, TAKEUCHI Y, et al. Palladium on graphene:The generation of a catalyst for the chemoselective reduction of α,β-unsaturated carbonyl compounds[J].Rsc Adv,2013,3(36):15608-15612.

[19] 彭峰,冯景贤. 催化剂中毒表征及动力学研究[J].工业催化,1997,47(4):47-51.

[20] UKRAINETS I V, TKACH A A, KRAVTSOVA V V, et al. 4-Hydroxy-2-quinolones 145.p-toluenesulfonylhydrazide as a tosylating agent[J].Chem Heterocycl Com,2008,44(6):677-681.

 
赵岩岩,李惠静,武芹席,邓凯,吴彦超
《合成化学》 2018年第04期
《合成化学》2018年第04期文献

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