[发明专利]无溶剂法制备二苯基羟基丙腈

说明书

本发明公开了一种在碘化亚铜催化下使用金属钐促进二苯甲酮和乙腈在无溶剂条件下偶联反应制备3,3‑二苯基‑3‑羟基丙腈的方法。搅拌下将二苯甲酮在少量乙腈中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、催化量碘、催化量碘化亚铜粉末。反应体系在无水的条件下进行。反应温度可以为室温或回流。搅拌下直至反应完全。所得到的反应混合液经后处理得粗产物，经柱色谱分离得到3,3‑二苯基‑3‑羟基丙腈，重结晶得纯品，产率90‑99％。

技术领域

本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种在无溶剂条件下用金属钐促进的制备二苯基羟基丙腈的方法。

背景技术

二苯基羟基丙腈全称为3,3-二苯基-3-羟基丙腈，其化学结构如下：

二苯基羟基丙腈因其分子结构中在1,3-位同时具有氰基、羟基官能团，常可用于合成具有多种生物活性的含氮杂环类化合物[文献1.Itami,Kenichiro et al,PCTInt.Appl.,2014122811,2014.文献2.Meng,Lingkui et al,Angewandte Chemie,International Edition,52(38),10048-10051；2013]；此外，二苯基羟基丙腈类化合物可以通过羟基消除反应生成二苯基丙烯腈，氰基也可以通过水解生成羧酸或还原为胺类化合物，它的这些衍生物都是用途广泛有机合成中间体。二苯基羟基丙腈类化合物的合成方法比较单一，一般比较常见的是使用二苯甲酮和乙腈通过缩合反应来制备。不过，这类合成方法往往需要用到过量的丁基锂、LDA、KOH等不易操作的试剂，且多存在反应路线冗长、反应条件苛刻、产率低下等问题[文献3.Arseniyadis,Simeon et al,Organic Reactions(Hoboken,NJ,United States),31；1984]。这些问题在大规模制备时可能引发严重的环境问题。

传统化学反应及其相关的化学工业是当今世界严重污染的主要来源，污染的很大部分来自于反应过程中使用的大量的易挥发性有机溶剂，如苯、氯代烷烃、醇、酮、醚类等。针对有机溶剂的污染，寻找绿色替代方法便是重要研究内容。其中，无溶剂有机反应是目前绿色替代技术中一种重要方法。

本发明公开了一种在少量乙腈中，碘化亚铜催化下使用金属钐促进二苯基甲酮和乙腈发生偶联反应制备二苯基羟基丙腈的方法，该方法尚未见有国内外文献报道。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无溶剂条件下二苯基甲酮和乙腈在简单常规的反应条件下偶联来制备二苯基羟基丙腈的简便方法。

本发明的技术方案如下：

在催化量的碘、催化量碘化亚铜存在下，使用金属钐将二苯甲酮和乙腈直接偶联为二苯基羟基丙腈，其反应通式如下式所示：

具体技术方案为：搅拌下将二苯甲酮在少量乙腈中混合溶解，然后依次加入金属钐粉、碘、碘化亚铜粉末。其中，乙腈用量为二苯甲酮用量的质量比1-3倍；钐粉用量为二苯甲酮用量的摩尔比0.1-0.5倍；碘的用量为钐粉用量的摩尔比0.01-0.05倍；碘化亚铜用量为钐粉用量的摩尔比0.01-0.05倍；反应体系在无水的条件下进行。反应温度范围可以是室温到回流温度。

搅拌下直至反应完全。所得到的反应混合液经后处理后，色谱柱分离得到二苯基羟基丙腈纯品，产率90-99％。

本发明的优点和积极效果：