高炔丙基醇及其製備方法

2023-09-20 18:58:55

專利名稱：高炔丙基醇及其製備方法
技術領域：
本發明屬於有機化學領域，涉及一種高炔丙基醇及其製備方法，尤其涉及一種利用以鋅酮偶為促進劑，利用芳香醛與炔丙基溴在室溫下反應製備高炔丙基醇的方法。
背景技術：
高炔丙基醇是一類重要的有機化合物，在許多天然產物和具有生物活性的分子合成中是十分重要的合成中間體，作為許多生物活性化合物的結構單元已經受到人們的廣泛關注。
目前，有關高炔丙基醇合成方法的報導很多。其中以下幾種方法應用較為廣泛第一種方法為通過炔丙基或丙二烯基金屬試劑與羰基化合物的反應來完成，可用於該類反應的金屬有銻、硼、鈣、鉻、銦、鎂、錫、鈦和鋅。第二種
方法為通過聲化學的Barbier-type反應來製備高炔丙基鋅粉、1,2-二碘乙烷、炔丙基溴和羰基化合物的無水THF混合物經超聲振蕩即可獲得一系列高炔丙基醇。
其它方法還有水解法、電解法、光輻射法等。所有這些方法都使用了有機溶劑，其中有些方法還需要使用催化劑、低溫等條件；另外，有些方法則副反應多，產率低，不能應用於實際，也不符合綠色化學的要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種以金屬鋅酮偶為促進劑，利用芳香醛與炔丙基溴在室溫下反應製備高炔丙基醇的方法。(一)高炔丙基醇本發明的高炔丙基醇類化合物，其化學結構式如下
OH其中，R = 4-CH30-C6H5CH=CH2、 3-Cl-C6H5、 2，6-DiCl-C6H5或2-Br-C6H5。(二)高炔丙基醇的合成
本發明高炔丙基醇的製備方法，是先以活化的鋅酮偶為促進劑，在氮氣的保護下，使芳香醛與炔丙基溴於室溫下反應，再用飽和氯化銨水溶液進行淬滅反應，最後用乙醚萃取，乾燥，蒸去溶劑後柱層析分離，得高炔丙基醇。
其具體工藝過程如下
將芳香醛與炔丙基溴以1:1 1:2的摩爾比加入到反應器中，在氮氣的保護下，向反應器中加入芳香醛1.5-2.5倍摩爾量的活化鋅酮偶，於室溫下攪拌反應25~55分鐘；再用飽和氯化銨水溶液進行淬滅反應，然後用乙醚萃取，乾燥，蒸去溶劑後柱層析分離，得高炔丙基醇。
其合成過程如下式所示
II ^ ^\Zn-Cu coupleRAH + Br,^^ -^——^
solvent-free, r丄
其中，R為4-CH3OC6H5CH=CH2、 3-Cl-C6H5、 2，6-DiCl-C6H5或2-Br-C6H5。所述芳香醛為為4-甲氧基肉桂醛、或3-氯苯甲醛、2，6-二氯苯甲醛或2-溴苯甲醛。
所得產品為l-(4-甲氧基苯基)-l-己烯-5-炔-3-醇、1-(3-氯苯基)-3-丁烯-1-醇、卜(2,6-二氯苯基)-3-丁烯-l-醇或1-(2-溴苯基)-3-丁烯-l-醇。
所述鋅酮偶的活化工藝為所述鋅酮偶的活化工藝為將鋅粉和蒸餾水以1:5 1:10的質量比混合，攪拌均勻後加入稀鹽酸除去鋅粉表面的氧化膜，然後加入無水硫酸銅，攪拌10 15分鐘後依次用水、丙酮、無水乙醚洗滌，除去鋅粉中的無機鹽和水分，在90 11(TC下真空乾燥2~4小時，冷卻後即得活化的鋅酮偶；所述稀鹽酸中HC1的摩爾為鋅粉的0.15 0.25倍；無水硫酸銅的加入量為鋅粉摩爾量的0.2-0.4倍。
本發明與現有技術相比具有以下優點
1、 本發明採用廉價無毒的鋅酮偶為促進劑，利用芳香醛與炔丙基溴在室溫下反應製備高炔丙基醇的方法，不使用任何催化劑和有機溶劑，減少了溶劑和催化劑對環境的汙染，實現了對環境友好的化學合成；
2、 本發明的反應在室溫下進行，反應條件溫和，操作簡便易行，利於工業化生產。
3、 本發明產率高可達80%以上；產品質量高純度在99%以上。
具體實施例方式
實施例一、l-(4-甲氧基苯基)-l-己烯-5-炔-3-醇的製備
(1) )鋅酮偶的活化在lOOmL的圓底燒瓶中加入鋅粉(178mmoL)和 蒸餾水(80mL)後進行攪拌，接著用IO分鐘的時間加入稀鹽酸(濃度37%， 分兩次加入，每次1 mL)除去鋅粉表面的氧化膜，然後加入無水硫酸銅(30 mmol)，攪拌約15分鐘後依次用水、丙酮、無水乙醚洗滌，除去鋅粉中的無 機鹽和水分，最後在100'C下真空乾燥3小時，冷卻後即得活化的鋅酮偶。
(2) 1-(4-甲氧基苯基)-1-己烯-5-炔-3-醇的製備在乾燥的反應瓶(50 mL 圓底燒瓶)中加入活化的鋅酮偶(0.324 g)，用氮氣置換出裡面的空氣後，經 由滴液漏鬥加入4-甲氧基肉桂醛(0.32 g， 2mmo1)，炔丙基溴(3 mmol)，室 溫下攪拌55分鐘；然後加入飽和的氯化銨水溶液15 mL，攪拌下反應10分鐘， 使反應終止；分出有機相，水相用乙醚(10mL)萃取3次後，合併的有機相， 用MgS04乾燥，蒸去溶劑後進行柱層析(矽膠，300-400;石油醚乙酸乙酯 =15:1)，分離得純品l-(4-甲氧基苯基)-l-己烯-5-炔-3-醇。產率為80%;純度 在99%。
本產品為無色液體。
本發明產品的紅外光譜數據如下
IR (Wcm"): 3400, 3291， 3005, 2932， 2118, 2015， 1830, 1651， 1607,1513， 1460, 1033,847,813,644。
上述數據表明，本產品的結構中含有苯環和羥基。
本發明產品的核磁共振數據如下
&雨R (400固z， CDC13): 3 = 7.35-7.26 (m, 2H), 6.90-6.80 (m, 2H), 6.60 (d, /= 16 Hz, 1H)， 6.18-6.12 (m, 1H), 4.45 (q, /= 6.0 Hz, 1H)， 3.85-3.76 (m, 3H), 2.61-2.49 (m, 2H), 2.18 (s, 1H), 2.09 (t, / = 2.8 Hz, 1H); 13C NMR (100 MHz, CDC13): 3= 159.40, 130.93, 129.01, 127.79, 127.71, 113.97, 80.35, 70.99. 70.89， 55.27, 27.75。
核磁共振氫譜化學位移7.35-7.26的2個H為苯環上的二個氫，6.90-6.80 為苯環上的另為二個氫，6.60處的1個H是雙鍵上的一個氫，6.18-6.12處的1 個H是雙鍵上的另為一個氫，4.45處的1個H是與羥基相連的碳氫上的一個 氫，3.85-3.76處的3個H是甲氧基上的三個氫，2.61-2.49的2個H是碳氫二 上的兩個氫，羥基氫出現在2.18處,2.09處的1個H是三鍵上的一個氫；碳譜 中本產品結構的11類碳原子均出現。本發明產品的質譜數據如下
EI-MS (m/z， o/o): 202 (M+， 7.2)， 163 (90.5)， 145 (14.0), 135 (7.1), 121 (9.75): 91 (20.2), 77 (18.6)， 55 (43.7)， 39 (100)。，
質譜數據中出現本產品的分子離子峰。
本產品的元素分析結果如下
Anal Calcd for C13H1402: C， 77.20; H, 6.98. Found C, 77.07; H， 6,97.
本產品的結構式如下
實施例二、 l-(3-氯苯基)-3-丁烯-l-醇的製備
(1) 鋅酮偶的活化同實施例一。
(2) l-(3-氯苯基)-3-丁烯-l-醇的製備在乾燥的反應瓶(50mL圓底燒瓶) 中稱取活化好的鋅酮偶(0.324 g)和3-氯苯甲醛(0.31g， 2mmo1)，在氮氣的 保護下，向反應器中滴加炔丙基溴(3mmo1)，室溫下攪拌45分鐘，加入15 mL 飽和氯化銨水溶液淬滅反應，乙醚萃取(10mL) 3次，經無水硫酸鎂乾燥後， 蒸去溶劑後柱層析(矽膠，300-400目；石油醚乙酸乙酯，15: 1)分離，得 純品l-(3-氯苯基)-3-丁烯-l-醇。產率為89%，純度在99%。
本產品為無色液體。 本發明產品的紅外光譜數據如下
IR (Wcm"): 3390， 3298, 3067， 2913， 2120, 1946, 1694, 1576， 1476， 1428, 1056, 885,788， 692.
上述數據說明，本產品的結構中含有苯環和羥基。
本發明產品的核磁共振數據如下
& NMR (400 MHz, CDC13): 3 = 7.45-7.26 (m， 4H)， 4.86 (q， >/= 6.4 Hz， 1H)， 2.69-2.57 (m, 2H), 2.44 (s， 1H), 2.09 (t, /= 2.8 Hz, 1H); 13C畫R (CDC13, 100 MHz): (5 = 144.38， 134.39, 129.74, 128.09, 125.99, 123.90, 80.05, 71.62, 71.41， 29.45;
核磁共振氫譜化學位移7.45-7.26處的4個H為苯環上的四個氫，4.86處 的1個H是與羥基相連的碳氫上的一個氫，2.69-2.57處的2個H是碳氫二上 的兩個氫，羥基氫的化學位移在2.44處,2.09處的1個H是三鍵上的一個氫； 碳譜中本產品結構中的io類碳原子均出現。本發明產品的質譜數據如下
EI-MS (m/z, %): 181 (M++1, 13.9), 141 (M+-39, 96.3)， 113 (48.7), 77 (100.0), 51 (54), 39 (75.9);
質譜數據中出現本產品的分子離子峰。
本產品的元素分析結果如下
Anal Calcd for Ci0H9OCl: C， 66.49; H， 5.02. Found C， 66.28; H, 5.00.
本產品的結構式如下
實施例三、1-(2，6-二氯苯基)-3-丁烯-l-醇的製備
(1) 鋅酮偶的活化同實施例一。
(2) l-(2,6-二氯苯基)-3-丁烯-l-醇的製備在乾燥的反應瓶(50mL圓底 燒瓶)中稱取活化好的鋅酮偶(0.324g)和2,6-二氯苯甲醛(0.38 g， 2mmo1)， 在氮氣的保護下，向反應器中滴加炔丙基溴(3mmo1)，室溫下攪拌45分鐘， 加入15mL飽和氯化銨水溶液淬滅反應，乙醚萃取(10mL) 3次，經無水硫 酸鎂乾燥後，蒸去溶劑後柱層析(矽膠，300-400目；石油醚乙酸乙酯=15:1) 分離得到l-(2，6-二氯苯基)-3-丁烯-l-醇。產率為83%，純度在99%。
本產品為無色液體。 本發明產品的紅外光譜數據如下
IR(Wcm"): 3300， 2922, 2120, 1866, 1648, 1562, 1434, 1049, 778， 730, 643.
上述數據說明，本產品的結構中含有苯環和羥基。
本發明產品的核磁共振數據如下
JH固R (400 MHz, CDC13): <5 = 7.33-7.17 (m， 3H), 5.66 (q, /= 6.4 , 2.8 Hz ，1H)， 3.13-3.06 (m, 2H)， 2.87 (q， J= 6.4, 2.4 Hz， 1H), 2.03 (t, /= 2.8 Hz, 1H); 13C畫R (100 MHz, CDC13): (5 = 135.86， 134.45, 129.40, 129.40， 79.78, 70.60, 70.24, 25,34;
核磁共振氫譜化學位移7.33-7.17處的3個氫為苯環上的三個氫，5.66處 的1個H是與羥基相連的碳氫上的一個氫，3.13-3.06處的2個H是碳氫二上 的兩個氫，羥基氫出現在2.87處，2.03處的1個H是三鍵上的一個氫；碳譜 中本產品結構的8類碳原子均出現。
本發明產品的質譜數據如下EI-MS (m/z， %): 175 (M+-39,100.0), 147 (6.8), 111 (66.2)， 77 (7.8)， 51 (19.8): 39 (70.9);
質譜數據中出現本產品的分子離子峰。
本產品的元素分析結果如下
Anal Calcd for C10H8OC12: C， 55.85; H, 3.75. Found C, 56.07; H， 3.73.
本產品的結構式如下
實施例四、l-(2-溴苯基)-3-丁烯-l-醇的製備
(1) 鋅酮偶的活化同實施例一。
(2) l-(2-溴苯基)-3-丁烯-l-醇的製備在乾燥的50mL燒瓶中加入活化 的鋅酮偶(0.324 g)，用氮氣置換出裡面的空氣後，經由滴液漏鬥加入2-溴苯 甲醛(0.42 g， 2mmo1)，和炔丙基溴(3 mmol)，於室溫下攪拌25分鐘；反 應結束後向反應瓶中加入乙醚，然後加入飽和的氯化銨水溶液15mL，攪拌下 反應10分鐘，使反應終止；分出有機相，水相用乙醚萃取3次後，合併的有 機相，用MgS04乾燥後，蒸去溶劑後柱層析(矽膠，300-400目；石油醚乙 酸乙酯=15:1)分離，得純品l-(2-溴苯基)-3-丁烯-l-醇。產率為83%，純度在 99%。
本產品為無色液體。
本發明產品的紅外光譜數據如下
IR (Wcm"): 3395, 3297， 3065, 2919， 2120， 1952, 1648, 1565, 1519， 1467, 1434， 1024, 863， 755， 644;
上述數據說明，本產品的結構中含有苯環和羥基。
本發明產品的核磁共振數據如下
&畫R (400 MHz, CDC13): <5 = 7.63-7.14 (m, 4H)， 5. 23 (q, /= 6.8 Hz, 1H), 2.84 (d乂-2.8Hz, 1H), 2.57-2.50 (m, 2H)， 2.11 (t,J-2.4 Hz， 1H); 13CNMR(100 MHz, CDC13): (5 = 141.14, 132.63， 129.25， 127.66， 127,25, 121.68， 80.20, 71.19， 70.86, 27.72;
核磁共振氫譜化學位移7.63-7.14處的4個H為苯環上的四個氫，5. 23處 的1個H是與羥基相連的碳氫上的一個氫，2.57-2.50處的2個H是碳氫二上的兩個氫，羥基氫出現在2.84處，2.11處的1個H是三鍵上的一個氫；碳譜 中的本產品結構的IO類碳原子均出現。
本發明產品的質譜數據如下
EI-MS (m/z, %): 224 (]VT, 0.3)， 209 (0.7), 207 (0.7), 185 (46.3), 157 (12.8), 77 (100.0)， 63 (0.7), 51 (46.8)， 39 (43.0).
質譜數據中出現本產品的分子離子峰。 本產品的元素分析結果如下
Anal Calcd for C10H9OBr: C， 53.36; H, 4.03. Found C, 53.28; H， 4.00.
本產品的結構式如下
本發明產品鑑定的試劑與儀器紅外光譜儀為Alpha Centauri FI-IR型儀 器；核磁共振譜用Bruker公司Mercury-Plus 400 MHz型核磁共振儀測定，以 気代氯仿為溶劑，TMS為內標；質譜用QP-1000A GC-MS測定，EI源；實 驗中所用芳香醛為AlfaAesar試劑，炔丙基溴及其它溶劑均為國產A.R.級試劑。
權利要求
1、高炔丙基醇，其化學結構式如下其中，R為4-CH3O-C6H5CH＝CH2、3-Cl-C6H5、2，6-DiCl-C6H5或2-Br-C6H5。
2、 如權利要求1所述高炔丙基醇的製備方法，是以活化的鋅酮偶為促進 劑，在氮氣保護下，使芳香醛與炔丙基溴於室溫下反應；反應結束後，用飽和 氯化銨水溶液進行淬滅反應，然後用乙醚萃取，乾燥，蒸去溶劑後柱層析分離， 得高炔丙基醇。
3、 如權利要求2所述高炔丙基醇的製備方法，其特徵在於將芳香醛與 炔丙基溴以1:1 1:2的摩爾比加入到反應器中，在氮氣的保護下，向反應器中 加入芳香醛1.5~2.5倍摩爾量的活化鋅酮偶，於室溫下攪拌反應25 55分鐘； 再用飽和氯化銨水溶液進行淬滅反應，然後用乙醚萃取，乾燥，蒸去溶劑後柱 層析分離，得高炔丙基醇。
4、 如權利要求2所述高炔丙基醇的製備方法，其特徵在於所述芳香醛 為4-甲氧基肉桂醛、3-氯苯甲醛、2,6-二氯苯甲醛或2-溴苯甲醛。
5、 如權利要求2或3或4所述高炔丙基醇的製備方法，其特徵在於所 述鋅酮偶的活化工藝為將鋅粉和蒸餾水以1:5-1:10的質量比混合，攪拌均勻 後加入稀鹽酸除去鋅粉表面的氧化膜，然後加入無水硫酸銅，攪袢10 15分鐘 後依次用水、丙酮、無水乙醚洗滌，除去鋅粉中的無機鹽和水分，在90 110。C 下真空乾燥2~4小時，冷卻後即得活化的鋅酮偶；所述稀鹽酸中HC1的摩爾 為鋅粉的0.15-0.25倍；無水硫酸銅的加入量為鋅粉摩爾量的0.2-0.4倍。
全文摘要
本發明提供了一種合成高炔丙基醇的新方法，該方法以鋅酮偶為促進劑，在氮氣的保護下，使芳香醛與炔丙基溴在室溫下反應，用飽和氯化銨水溶液進行淬滅反應，最後用乙醚萃取，乾燥，蒸去溶劑後柱層析分離，得高炔丙基醇。本發明的合成方法中，使用廉價無毒的鋅酮偶，在無溶劑條件下進行羰基化合物醛的炔丙基化，從根本上避免了有機溶劑的使用，減少了溶劑對環境的汙染，達到了綠色合成的目的；本發明的反應在室溫下進行，反應條件溫和，操作簡便易行，利於工業化生產；本發明產率高可達80％以上；產品質量高純度在99％以上。
文檔編號C07C43/00GK101492352SQ200910021458
公開日2009年7月29日 申請日期2009年2月25日 優先權日2009年2月25日
發明者王進賢, 馬小芳 申請人:西北師範大學