一种选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于化学化工技术领域，尤其涉及一种选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩 合反应产物的方法。
【背景技术】
[0002] 2-(4-硝基苯基）-3_苯基丙腈及其类似物是一类重要的医药中间体，分子中的腈 基可以很容易的转换成其它官能团，如羧酸、氨基、酮等，硝基也可以很容易转换成氨基。所 以，这类化合物的制备具有很重要的实用价值。目前直接制备该类化合物的方法主要有两 种：一是通过二氢吡啶酯就地选择性还原4-硝基苯乙腈和醛的Knoevenagel产物。但是， 该方法需要利用有机溶剂醇或二甲基亚砜为溶剂、脯氨酸作为催化剂。二是以水为溶剂，不 需要添加任何催化剂，以4-硝基苯乙腈和醛的Knoevenagel产物为底物，利用二氢吡啶酯 进行选择性还原。但是，该方法不能直接以4-硝基苯乙腈和醛为底物一锅法制备。另外， 一些常用的氢源，例如H 2、NaBH4、NaBH3CN、醇、二亚胺、PhSiH3等也可应用于双键的还原，但 以这些物质作为氢源的还原反应具有反应条件苛刻、化学选择性低、需要昂贵的催化剂等 缺点。最近，辅酶NADH的类似物二氢吡啶酯作为一类新的氢源受到重视，相对于传统的氢 源，它具有无毒、反应条件温和、化学选择性高等优点。
[0003] 到目前为止，直接以4-硝基苯乙腈和醛为底物，通过二氢吡啶酯为氢源在水中制 备2_ (4_硝基苯基）_3_苯基丙臆及其类似物还未见报道。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方 法，旨在解决目前缺少直接以4-硝基苯乙腈和醛为底物，通过二氢吡啶酯为氢源在水中制 备2-(4-硝基苯基）_3_苯基丙臆及其类似物的问题。
[0005] 本发明是这样实现的，一种选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方法， 所述选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方法包括以下步骤：
[0006] 首先将4-硝基苯乙腈，醛，碳酸钾和二氢吡啶酯加入2mL水中，醛，4-硝基苯乙腈 和二氢吡啶酯的摩尔比为I :1. 2 :1. 2,醛和碳酸钾的摩尔比为1 :0. 2~1:2，，加热升温至 60-KKTC，并于该温度下搅拌反应12-24h ;
[0007] 其次向所得的溶液中以体积比2:5的比例加入有机溶剂萃取至少三次；
[0008] 再次将所得产物有机层合并，干燥，减压蒸馏，然后柱层析，即得还原产物 2_ (4_硝基苯基）_3_芳基丙臆。
[0009] 进一步，所述醛的结构通式为：
[0010]
[0011]其中所述 Rl 包括-Ph，-4-CH3Ph，-4-CH30Ph，-4-FPh，-4-ClPh，-4-CNPh，-4-BrPh，- 2-N02Ph，-3-N02Ph，-4-N02Ph，反应式如下：
[0013] 进一步，所述反应溶剂为水，所述萃取有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲 烷；所述干燥使用的干燥剂为硫酸镁或硫酸钠；所述减压蒸馏于旋转蒸发仪中进行；所述 柱层析使用的固定相为硅胶柱，流动相由石油醚与乙酸乙酯按照体积比15:1~5:1配制。
[0014] 进一步，所述选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的碱是碳酸钾。碳酸钾 和醛的比例是0.2 :1至2.0 :1。
[0015] 进一步，所述选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的温度为60-100度。
[0016] 进一步，所述选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的反应时间为12-24小 时。
[0017] 本发明提供的选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方法，以水为反应 溶剂，解决了现有技术一使用有机溶剂不经济、不环保的问题；一锅法将Knoevenagel及还 原两步反应串联起来，简化了反应步骤，可以高效得到目标产物。而且本发明以二氢吡啶酯 为氢源，相对于传统的氢源，它具有无毒、反应条件温和、化学选择性高等优点。
【附图说明】
[0018] 图1是本发明实施例提供的选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方法 流程图。
【具体实施方式】
[0019] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明 进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于 限定本发明。
[0020] 本发明以水为溶剂，二氢吡啶酯为氢源，碳酸钾为碱添加剂，一锅法选择性还原 4-硝基苯乙腈和醛的Knoevenagel产物；醛或酮在弱碱催化下，与具有活泼α -氢原子的 化合物缩合的反应称为Knoevenagel反应。
[0021] 下面结合附图对本发明的应用原理作详细的描述。
[0022] 如图1所示，本发明实施例的选择性还原4-硝基苯乙腈和醛缩合反应产物的方法 包括以下步骤：
[0023] SlOl :将4-硝基苯乙腈，醛，碳酸钾和二氢吡啶酯加入2mL水中，醛，4-硝基苯乙 腈和二氢吡啶酯的摩尔比为I :1. 2 :1. 2,醛和碳酸钾的摩尔比为1 :0. 2~1:2,加热升温至 60-KKTC，并于该温度下搅拌反应12-24h ;
[0024] S102 :向步骤SlOl所得的溶液中以体积比2:5的比例加入有机溶剂萃取至少三 次；
[0025] S103 :将步骤S102所得产物有机层合并，干燥，减压蒸馏，然后柱层析，即得还原 产物。
[0026] 所述醛的结构通式为式（I )
[0027]
[0028] 其中所述 Rl 包括-卩11，-4-〇^11，-4-〇130?11，-4-卩?11，-4-(：1?11，-4-〇陬11，-4-8迚11，- 2-N02Ph，-3-N02Ph，-4-N02Ph，其反应式如下：
[0029]
[0030] 所述步骤SlOl于鸡心瓶或圆底烧瓶中进行，碳酸钾的用量与4-硝基苯乙腈的摩 尔比例为0. 2 :1至2 :1 ;所反应的温度为60-100°C，并于该温度下搅拌反应12-24h。
[0031] 所述步骤S102中有机溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷或三氯甲烷。
[0032] 所述步骤S103中，所述干燥使用的干燥剂为硫酸镁或硫酸钠；所述减压蒸馏于旋 转蒸发仪中进行；所述柱层析使用的固定相为硅胶柱，流动相由石油醚与乙酸乙酯按照体 积比15:1~5:1配制。
[0033] 结合下面的具体实施例对本发明的应用原理做进一步的描述：
[0034] 实施例1 :
[0036] 将酸 1 (苯甲酸，C7H6O) (21. 2mg，0· 2mmol)、4_ 硝基苯乙臆（38. 9mg，0· 24mmol)、二 氢P比啶酯（60. 7mg，0. 24mmol)、碳酸钾（30. 8mg，0. 2mmol)和2mL水加入单口的25mL圆底烧 瓶中，升温至100度，搅拌反应12小时，加入5mL乙酸乙酯萃取（同样方法操作三次），将 有机层合并，硫酸镁干燥，旋转蒸发仪减压蒸馏，然后硅胶柱柱层析（石油醚：乙酸乙酯= 10:1)，得产品42. 8mg，收率85 %，黄色固体。
[0037] 核磁氢谱"HNMR^OOMHz，CDC13) :3. 10(dd，J = 6. 72, 13. 62Hz，1H)，3. 19(dd，J =7. 68, 13. 68Hz, 1H), 4. 07(t, J = 7. 20Hz, 1H), 7. 01 (d, J = 5. 16Hz, 2H), 7. 22 (d, J = 5. 70Hz, 3H)，7. 32 (d, J = 8. 22Hz, 2H)，8. 13 (d, J = 8. 16Hz, 2H)。
[0038] 实施例2 :
[0039]
[0040] 将酸 I (苯甲酸，C7H6O) (21. 2mg，0· 2mmol)、4_ 硝基苯乙臆（38. 9mg，0· 24mmol)、二 氢P比啶酯（60. 7mg，0. 24mmol)、碳酸钾（11. 0mg，0. 08mmol)和2mL水加入单口的25mL鸡心 瓶中，升温至100度，搅拌反应12小时，加入5mL乙酸乙酯萃取（同样方法操作三次），将 有机层合并，硫酸镁干燥，旋转蒸发仪减压蒸馏，然后硅胶柱柱层析（石油醚：乙酸乙酯= 10:1)，得产品41. 3mg，收率82%，黄色固体。
[0041] 实施例3:
[0043] 将酸 1 (苯甲酸，C7H6O) (21. 2mg，0· 2mmol)、4_ 硝基苯乙臆（38. 9mg，0· 24mmol)、二 氢P比啶酯（60. 7mg，0. 24mmol)、碳酸钾（5. 5mg，0. 04mmol)和2mL水加入单口的25mL鸡心 瓶中，升温至100度，搅拌反应12小时，加入5mL乙酸乙酯萃取（同样方法操作三次），将 有机层合并，硫酸镁干燥，旋转蒸发仪减压蒸馏，然后硅胶柱柱层析（石油醚：乙酸乙酯= 10:1)，得产品40. 3mg，收率80%，黄色固体。
[0044] 实施例4 :
[0046] 将醛 1(苯甲醛，C7H6O) (21. 2mg，0. 2mmol)、4_ 硝基苯乙腈（38. 9mg，0. 24mmol)、二 氢P比啶酯（60. 7mg，0. 24mmol)、碳酸钾（30. 8mg，0. 2mmol)和2mL水加入单口的25mL圆底 烧瓶中，升温至60度，搅拌反应24小时，加入5mL乙酸乙酯萃取（同样方法操作三次），将 有机层合并，硫酸镁干燥，旋转蒸发仪减压蒸馏，然后硅胶柱柱层析（石油醚：乙酸乙酯= 10:1)，得产品42. 3mg，收率84%，黄色固体。
[0047] 实施例5 :
[0048]
[0049] 将醛 2 (4-甲基苯甲醛，CsHs0, 24. Omg，0· 2mmol)、4_ 硝基苯乙腈（38. 9mg， 0· 24mmol)、二氛P比啶酯（60. 7mg，0· 24mmol)、碳酸钟（30. 8mg，0· 2mmol)和 2mL 水加入单口 的25mL鸡心瓶中，升温至100度，搅拌反应12小时，加入5mL乙酸乙酯萃取（同样方法操 作三次），将有机层合并，硫酸镁干燥，旋转蒸发仪减压蒸馏，然后硅胶柱柱层析（石油醚： 乙酸乙酯=10:1)，得产品43. 7mg，收率82%，白色固体。
[0050] 核磁氢谱"HNMRWOOMHZ, CDC13) : 2. 33 (s, 3H)，3. 12 (dd, J = 6. 96, 13. 74Hz, 1H), 3. 21 (dd, J = 6. 06, 13. 68Hz, 1H), 4. 12 (t, J = 7. 20Hz, 1H), 6. 96 (d, J = 7. 74Hz, 2H)，7· 09 (d, J = 7. 74Hz, 2H)，7· 40 (d, J = 8. 58Hz, 2H)，8· 20 (d, J = 8. 64Hz, 2H)。
[0051] 实施例6:
[0053] 将醛 3 (4-甲氧基苯甲醛，C8H8O2, 27. 2mg，0· 2mmol)、4-硝基苯乙腈（38. 9mg， 0· 24mmol)、二氛P比啶酯（60. 7mg，0· 24mmol)、碳酸钟（30. 8mg，0· 2mmol)和 2mL 水加入单口 的25mL鸡心瓶中，升温至100度，搅拌反应12小时