嚴文君，王 麗，甘賢雪，李 娜

（宜賓學院 化學與化工學院，四川 宜賓 644007）

鋅粉促進水相“一鍋”合成1-苯基-3-丁烯-1-醇

嚴文君，王 麗，甘賢雪，李 娜

（宜賓學院 化學與化工學院，四川 宜賓 644007）

室溫下，在水相中以Zn粉為媒介，苯甲醛和烯丙基溴為底物快速、高效地合成1-苯基-3-丁烯-1-醇。同時，也給出了可能的反應機理。

1-苯基-3-丁烯-1-醇；苯甲醛；烯丙基溴；水相

隨著分子合成從結構研究向功能研究轉變,我們必須不斷研究找出有效的方法來獲得各種所需的具有一定功能的分子[1]，1-苯基-3-丁烯-1-醇是重要的有機化工中間體，廣泛應用于醫(yī)藥、農藥、化妝品等工業(yè)。尤其是在醫(yī)藥方面，以該中間體為原料的醫(yī)藥品種有抗腫瘤藥物、抗艾滋病藥物、中樞神經系統(tǒng)抑制藥物和抗增殖藥物以及合成大環(huán)內酯、聚羥基類天然產物、聚醚抗生素，等等[2-4]。利用烯丙基有機金屬試劑對羰基化合物的加成反應是制備1-苯基-3-丁烯-1-醇的一個極其重要的反應[5,6]，然而它們的反應條件極為苛刻，必須在嚴格的無水無氧條件下進行，使用大量的有機溶劑，而且制備烯丙基的Grignard試劑中常伴隨著大量的烯丙基偶聯(lián)產物，所以用烯丙基的Grignard試劑來合成1-苯基-3-丁烯-1-醇并不理想[7]。學者們對金屬烯丙基與羰基化合物的反應作了很多改進。Souppe等[8]報道了用二碘化釤與烯丙基溴(碘)制得三價有機釤，再與醛、酮反應，合成1-苯基-3-丁烯-1-醇。Clayden等[9]研究了烯丙基硼在二碘化釤作用下與醛、酮反應，生成相應的1-苯基-3-丁烯-1-醇，等等，但這些反應無一不是在大量的有毒溶劑下進行。近年來國際上崛起的水相金屬有機化學研究新領域，突破了傳統(tǒng)的金屬有機反應必須在無水無氧條件下進行的禁區(qū)，開發(fā)了一些能在溫和條件下進行的水相或水——有機相金屬有機反應。這些反應的特點是：不必處理易燃的無水溶劑，可以免去某些官能團的保護及去保護的步驟，水溶性化合物，如碳水化合物等能直接進行反應。另外，水相或水——有機相金屬有機反應還具有立體選擇性高，反應速率快和產率高等優(yōu)點。鋅作為最早被發(fā)現(xiàn)可以參與水相反應的金屬，能夠在水相中較穩(wěn)定存在，活潑性也比較強。雖然它參與的反應通常有少量副反應發(fā)生，但它的價格比較便宜，基本上沒有毒性，是一種較好的烯丙基化反應參與試劑。然而在純水相中利用活化的金屬鋅促進1-苯基-3-丁烯-1-醇的合成尚未見報道。

本文以苯甲醛和烯丙基溴為原料在Zn粉促進下水相中“一鍋”合成出了1-苯基-3-丁烯-1-醇。該反應操作簡便、條件溫和、產物易處理、產率高、符合綠色環(huán)保要求，是合成1-苯基-3-丁烯-1-醇的可行方法，具有一定的實用價值。其合成反應如圖1所示。

1 實驗部分

1.1 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 400MHz型核磁共振儀測定，以氘代氯仿作為溶劑，TMS為內標；質譜用QP-1000A GC-MS測定，EI源；熔點測定用顯微熔點測定儀測定，溫度計未校正；實驗中所用苯甲醛、烯丙基溴為Alfa Aesar試劑；鋅粉按文獻[10]方法活化；其他均為國產A.R.級試劑。

圖1

1.2 1-苯基-3-丁烯-1-醇的合成

在三頸瓶中加入5 mL H2O和0.26 g（4 mmol）鋅粉，0.37g（3.5 mmol）苯甲醛，0.54g（4.5 mmol）烯丙基溴，室溫下攪拌8 h，反應結束后反應瓶中加入飽和的氯化銨溶液，攪拌10分鐘。分出有機相，水相再用乙醚萃取，合并的有機相用MgSO4干燥后，旋轉蒸發(fā)得粗產品。將粗產品進行柱層析 （硅膠，200目～300目；V石油醚 :V乙酸乙酯＝15:1）分離得到純品。

1.3 產物1-苯基-3-丁烯-1-醇的光譜數(shù)據

1-Phenylbut-3-en-1-ol:Oil,IR(υ/cm-1):3372,3073,2916,1641,1493,1446,1041,999,916,757,700;1H NMR(400 MHz,CDCl3):δ=7.36-7.25(m,5H),5.86-5.75(m,1H),5.18-5.12(m,2H),4.73(q,J=5.6 Hz,1H).2.55-2.47(m,2H),2.16(s,1H);13C NMR(100 MHz,CDCl3):δ=143.8,134.4,128.3,127.5,125.7,118.4,73.2,43.8;EIMS(m/z,%):148(M+,0.3),131(3.0),107(100.0),91(2.8),79(88.6),77(54.8),51(22.9),39(43.5).

通過對照產物的IR、1H NMR、13C NMR譜、MS數(shù)據和譜圖，與1-苯基-3-丁烯-1-醇標準譜圖[11]完全一致。

2 結果與討論

2.1 反應條件的選擇

我們考察Zn粉促進下，苯甲醛和烯丙基溴在不同的溶劑、不同的金屬、不同的反應時間、不同的反應溫度、不同的原料配比對“一鍋”合成1-苯基-3-丁烯-1-醇的影響，并對反應條件進行了優(yōu)化，反應結果見表1和表2。

表 1 “一鍋”合成1-苯基-3-丁烯-1-醇條件的優(yōu)化

從表1中可以看出，金屬在該反應中起著促進作用，對反應產物1-苯基-3-丁烯-1-醇產率的影響很大，在該反應中，選擇多種常見金屬，實驗發(fā)現(xiàn)鋁粉起不到催化的作用，并且同等反應條件下鋅粉的促進能力最強，產率最高，其后依次為鉛、鎂、錫。另外，我們也對反應時間進行了優(yōu)化，在金屬鋅促進下，反應時間為8 h時，產率最高，反應時間再延長，反應產率略有降低，發(fā)生副反應產物增多。表2列出了苯甲醛和烯丙基溴的用量對產率的影響。在反應中，隨著烯丙基溴用量的增大，1-苯基-3-丁烯-1-醇產率提高，但超過一定量后，由于副反應發(fā)生，副產物的增加，使得產率降低。實驗表明：n(苯甲醛):n（烯丙基溴）＝1:1.3時，1-苯基-3-丁烯-1-醇的產率為82.3%。

表 2 n(苯甲醛):n（烯丙基溴）對產率的影響

另外，反應溫度對該反應也有著顯著的影響，在n(苯甲醛):n （烯丙基溴）:n （Zn）=1:1.3:1.2 加熱條件下，反應8 h，產物1-苯基-3-丁烯-1-醇產率為 68.5%，室溫攪拌時產率為82.3%，可見當反應溫度升高時產率反而會降低。

2.2 反應機理

李朝軍[12]曾經在 1998年的時候提出了一個單電子轉移的反應機理，在金屬鎂的表面上，烯丙基溴芳香醛都轉化為相應的自由基負離子分別與芳香醛以及烯丙基溴反應生成目標產物。這種金屬插入碳鹵鍵中間的反應機理在水相中只適用于 B，In，Si，Sn，Ge，Pb 等過渡金屬[13]。本實驗中采用金屬Zn作為反應底物，基本上也能實現(xiàn)金屬插入反應，所以認為該機理適合本反應。另外，通過實驗發(fā)現(xiàn)，鋅的活性中等，能夠平穩(wěn)促進反應，并能夠得到很令人滿意的產率。

圖2

3 結語

本文從環(huán)境友好的角度出發(fā)，研究了純水做溶劑下鋅粉促進高產率“一鍋”合成1-苯基-3-丁烯-1-醇，為有用中間體1-苯基-3-丁烯-1-醇的合成提供了一種有效合成方法。我們的方法反應時間短、產率高、條件溫和、不使用有機溶劑，操作簡單易行，它符合“綠色化學”的基本要求，為力求從根本上消除溶劑污染、保護環(huán)境提供了綠色有機合成的方法。

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One-pot synthesis of 1-phenylbut-3-en-1-ol by Zinc Mediated in aqueous media

YAN WenJun,WANG Li,Gan XianXue,LI Na
(YiBin College of Chemistry and Chemical Engineering,YiBin Sichuan 644007,China)

A rapid and efficient procedure for the preparation of 1-phenylbut-3-en-1-ol have been achieved at room temperature by zinc-mediated in aqueous media.Based on our experimental results this paper proposes the general reaction mechanism.

1-phenylbut-3-en-1-ol;benzyl aldehyde;allyl bromide;aqueous media

O69

A

1674－5787（2010）02－0149－03

2010-03-06

本課題得到宜賓學院院級青年基金項目（編號：2008QJ33、2008QJ30）支持。

嚴文君，男，山西朔州人，碩士研究生，助教，主要從事高分子固載催化劑的不對稱合成、金屬有機合成以及精細有機合成方面的研究；王麗，女，四川宜賓人，碩士研究生，講師，主要從事化學、生物傳感器及有機合成方面的研究；甘賢雪，男，四川宜賓人，碩士研究生，副教授，主要從事有機合成、化學傳感器方面的研究；李娜，女，山西太原人，碩士研究生，講師，主要從事電分析化學、生物傳感器及有機合成方面的研究。

責任編輯 李 燕