一种α,β-不饱和烯酮的制备方法与流程

本发明属于药物中间体合成领域，涉及一种α,β-不饱和烯酮的制备方法。

背景技术：

α,β-不饱和烯酮化合物是一种天然的有机全合成的重要中间体，主要用于合成黄酮类化合物以及含有环状或者手性碳原子的有机化合物。α,β-不饱和烯酮化合物因为自身具有的羰基和不饱和双键之间的共轭作用，使得此类有机化合物具有良好的反应活性，它们经常被用作合成过程中的前躯体或者重要的活性中间体。这类化合物具有抗癌、抗真菌、抗氧化、镇静催眠、解热镇痛、免疫调节、保护心脑血管等多种药用价值，是一种天然的无毒副作用的药物，其中它对胃溃疡的治疗效果尤其显著。同时，它也是一种新型的有机非线性光学材料。由于他对紫外光的特殊吸收作用，在激光发生器方面的制造方面有很好的应用前景。α,β-不饱和烯酮化合物是许多药用植物的有效成分，但是由于其来源存在一定的局限性，并且有的提取到的α,β-不饱和烯酮化合物对人体的作用经常表现出活性和毒性共存或活性不够强等问题。因此，对α,β-不饱和烯酮化合物的修饰及合成，不仅可以满足自然界不能大量供应的α,β-不饱和烯酮化合物，而且还可以选择性改善药物的性能，例如作用活性、脂溶性、水溶性等。

然而在已有的合成α,β-不饱和烯酮化合物研究中，大多采用强碱如氢化钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钡等作催化剂，与水、乙醇等有机溶剂形成的均相催化剂是制取α,β-不饱和烯酮化合物的首选方法。但是不饱和含有α-h的酮在强碱性的条件下，自身的催化活性不高，因此在反应过程中副产物的种类和含量较多，主产物的产率不高是普遍存在的问题。并且该催化剂不容易被分离，不能被循环利用，因此造成了资源的严重浪费。

贵金属如把、铱等贵金属的配合物作为催化剂也被用来合成α,β-不饱和烯酮，这些催化剂在催化醛酮之间的缩合时具有反应活性高，产物的选择性好等特点，但是因为成本的原因限制了其推广和应用。而经过改性的碱性化合物例如氧化镁、氧化铝、氧化锆、水滑石、树脂等物质作为固相催化剂被应用到催化反应中。虽然其容易从溶剂中分离出来，对环境友好，但是因为在催化反应时在界面进行，催化剂的催化反应活性不高，使得产物产率不高，这是未被广泛使用的原因。

除此之外，离子液体因为自身的结构特性，决定了其可以作为一类新型的溶剂、介质、催化剂，在催化反应、分离、材料制备、生物、环境、能源、电化学等方面的应用。离子液体是一类含有机阳离子和无机阴离子、在室温附近温度下呈液体状态的盐类化合物。我们可以通过修饰、调节阴离子的结构、或者改变阴离子的种类调节离子液体物理以及化学性质，以设计出不同种类的离子液体，以满足实验室中和工业生产上的不同特殊需要。

胡晓允等(《中南民族大学学报》2015，34(4):19-23)合成了一种碱性离子液体─乙醇胺乙酸盐，并且以合成的碱性离子液体作为反应催化剂，用于催化苯乙酮与醛的claisen-schmidt缩合反应。实验结果表明，乙醇胺乙酸盐在乙醇和无溶剂条件下均表现出良好的催化活性，能够有效地促进缩合反应的进行，从环境友好的角度考虑，claisen-schmidt缩合反应在无溶剂下进行反应，而且10％(摩尔比)的该催化剂就足以促进缩合反应。通过加水猝灭反应，在经过简单的后处理过程后，可以回收乙醇胺乙酸盐催化剂，并且可以被循环使用三次后仍然有较好的活性，因此碱性离子液体表现出良好的催化活性和循环催化性能。

综上所述，离子液体在无机合成、有机合成、生物合成、环境生态、药物合成以及作为绿色溶剂在合成中的广泛应用，其优良的特性在有机反应特别是催化反应领域中有良好的应用前景，但离子液体在催化反应中应用的研究很长时间都集中在酸催化反应，如酯化反应、烷基化反应、重排反应、聚合反应等；碱催化反应中应用的相对较少。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种α,β-不饱和烯酮的制备方法，该方法通过苯甲醛与2-乙酰呋喃进行claisen-schmidt反应，得到α,β-不饱和烯酮。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种α,β-不饱和烯酮的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，混合2-乙酰呋喃和无水乙醇，搅拌均匀后得到溶液a；

步骤2，混合koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液，得到溶液b，所述咪唑类离子液体的烷基碳数小于5；

步骤3，混合溶液b和苯甲醛，搅拌均匀后制得溶液c；

步骤4，溶液a和溶液c，反应后得到反应液d，将反应液d倒入冰水中，调节ph值至1-2，析出黄色固体，抽滤并干燥后，制得α,β-不饱和烯酮粗品；

步骤5，将步骤4制得的α,β-不饱和烯酮粗品重结晶后烘干，得到α,β-不饱和烯酮。

本发明的进一步改进在于：

优选的，步骤1中，按照比例(2-3)g:(15-25)ml混合2-乙酰呋喃和无水乙醇。

优选的，步骤2中，咪唑类离子液体水溶液的质量分数为1-10％。

优选的，步骤2中，koh水溶液的质量分数为10-30％。

优选的，步骤2中，koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液等体积混合。

优选的，步骤3中，苯甲醛和溶液b的混合比例为(2-5)g:(5-10)ml。

优选的，步骤4中，将溶液a用恒压滴液漏斗滴加入溶液c中，滴加时间30-40min，混合后在20-30℃反应1-5h，得到反应液d。

优选的，步骤4中，溶液a和溶液c的混合体积比为(3-5):(1-2)。

优选的，步骤4中，冰水的温度为(-5-0)℃；通过2mol/l的hcl调节ph值至1-2；黄色固体抽滤后的干燥温度为50-60℃。

优选的，步骤5中，将α,β-不饱和烯酮粗品通过无水乙醇重结晶，重结晶后烘干温度为50-60℃。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种α,β-不饱和烯酮的制备方法；本发明所用的原料苯甲醛，氢氧化钾，纯净水等来源广泛，生产成本低。本发明加入咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)的水溶液与氢氧化钾、水、乙醇组成的催化剂辅助缩合反应，改善了原有催化剂(koh)的催化活性；与现有技术中只用单独碱性催化剂相比，本方法反应条件温和，环境友好、操作方法简单，耗时少，目标产物的产率高。

本发明采用苯甲醛与2-乙酰呋喃进行claisen-schmidt反应，生成α,β-不饱和烯酮，一个无α-h的苯甲醛提供羰基和一个有α-h的2-乙酰呋喃提供烯醇负离子，进行交叉缩合反应，通过使用该包括咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)的碱性催化剂，使α,β-不饱和烯酮化合物在合成的过程中副产物较少，产率可从50％增加至80％，并且其后处理过程简单。

【附图说明】

图1为本发明的α,β-不饱和烯酮的制备过程示意图；

图2为本发明制得的α,β-不饱和烯酮的傅里叶红外示意图。

【具体实施方式】

下面结合具体实施例对本发明做进一步详细描述：

本发明公开了一种α,β-不饱和烯酮的制备方法，具体的制备步骤为：

步骤1，按照比例(2-3)g:(15-25)ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；

步骤2，制备氢氧化钾(koh)水溶液，将koh溶于纯净水中，制备质量分数为10-30％的koh水溶液；

步骤3，制备咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)的水溶液，将咪唑类离子液体溶于纯净水中，制备质量分数为1-10％的咪唑类离子液体水溶液。

步骤3，取10-30％koh水溶液和1-10％咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

步骤4，在三口烧瓶内，按照比例(2-5)g:(5-10)ml混合苯甲醛(c7h6o)和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使+其混合均匀，得到溶液c。

步骤5，将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入溶液c中，溶液a和溶液c的混合体积比为(3-5):(1-2)，混合时间保持在30-40min，混合后在20-30℃反应1-5h，待反应完毕，得到反应液d；将溶液a加入至溶液c中能够减少反应时间，同时减少副反应的发生；控制反应时间能够使2-乙酰呋喃反应完全，减少副产物的产生。

步骤6，将反应液d倒入100-150ml冰水(-5-0℃)中，并用2mol/l的hcl调节ph至1-2，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于50-60℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；

步骤7，将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于50-60℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体，其化学式为：

其中，分子量198.22。

参见图1，为本发明的反应原理图。本发明以包括离子液体的koh作为催化剂，通过苯甲醛与2-乙酰呋喃进行claisen-schmidt反应，得到α,β-不饱和烯酮。本发明合成的α,β-不饱和烯酮，不但具有酮的化学性质，如受羰基平面两侧的空间阻碍不同的影响，给亲核试剂进攻羰基创造了空间上的选择性；受羰基极化作用的影响，可以与有α-h的酮发生卤代反应，而且具有烯烃的化学性质。α,β-不饱和烯酮是c＝c和c＝o两种官能团在同一分子中的统一体，两种官能团形成了一个共轭体系，这种结构增加了反应活性位点，因此可以发生多种类型的反应，如既能发生亲电共轭加成反应，也能发生亲核加成反应。

图2为α,β-不饱和烯酮的傅里叶红外示意图。从图中可以看出，1656cm^-1处出现的强吸收峰为共轭羰基的特征伸缩振动峰，1598cm^-1为共轭c＝c的特征伸缩振动峰，1458cm^-1为苯环的骨架振动吸收峰，1390cm^-1，1329cm^-1为苯环上的c-h键的面内弯曲振动峰，1245cm^-1，1155cm^-1，1049cm^-1为呋喃环上醚键c-o-c的伸缩振动峰，979cm^-1为碳碳双键上的c-h键的面外弯曲振动，证明c＝c双键为反式结构，759cm^-1，685cm^-1为苯环c-h面外弯曲振动，证明苯环取代基为单取代。其中羰基吸收峰波数的降低，说明α,β-不饱和烯酮中存在c＝o和c＝c共轭结构。由此可知，此α,β-不饱和烯酮被合成。

实施例1

按照比例2.2g:18ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为25％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为6％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例3.1g:6ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为3:1，混合时间为40min，混合后在25℃反应1h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入100ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于50℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于50℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为82.21％。

实施例2

按照比例2g:15ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为20％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为5％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例2g:8ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为3:1，混合时间为35min，混合后在25℃反应2h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入100ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于58℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于55℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为78.45％。

实施例3

按照比例2g:20ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为10％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为2％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例3g:10ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为5:2，混合时间为30min，混合后在20℃反应5h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入150ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至2，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于52℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于60℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为63.58％。

实施例4

按照比例2g:25ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为15％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为10％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例2g:5ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为3:1，混合时间为40min，混合后在30℃反应1h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入130ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于50℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于50℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为67.35％。

实施例5

按照比例2.5g:15ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为25％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为1％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例5g:10ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为4:2，混合时间为32min，混合后在22℃反应3h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入110ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至2，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于60℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于52℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为62.25％。

实施例6

按照比例2.5g:14ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为30％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为8％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例2g:10ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为5:1，混合时间为38min，混合后在25℃反应5h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入140ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于60℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于53℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为71.13％。

实施例7

按照比例3g:17ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为12％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为4％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例5g:5ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为4:1，混合时间为40min，混合后在30℃反应3h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入100ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于55℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于60℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为73.78％

实施例8

按照比例3g:22ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为18％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为7％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例5g:8ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为3:2，混合时间为37min，混合后在20℃反应3h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入100ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于60℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于55℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为75.26％。

实施例9

按照比例3g:25ml在烧杯中混合2-乙酰呋喃(c6h6o2)和无水乙醇，搅拌均匀使2-乙酰呋喃充分溶解后得到溶液a；将koh溶于纯净水中，制备质量分数为22％的koh水溶液；将咪唑类离子液体(烷基碳数小于5)溶于纯净水中，制备质量分数为9％的咪唑类离子液体水溶液；将koh水溶液和咪唑类离子液体水溶液按照体积比1:1混合，得到溶液b，其中溶液b即为得到的新型碱性催化剂；

在三口烧瓶内，按照比例3g:6ml混合c7h6o和溶液b，混合后用电动搅拌器搅拌10min中，使其混合均匀，得到溶液c；将溶液a用恒压滴液漏斗缓慢滴加入至溶液c中，溶液a和溶液c的体积比为4:2，混合时间为35min，混合后在26℃反应2h，待反应完毕，得到反应液d；将反应液d倒入150ml冰水中，并用2mol/l的hcl调节ph至1，析出黄色固体，抽滤后将滤饼于53℃干燥，制得α,β-不饱和烯酮粗品，产物为黄色粉末状固体；将粗产品用无水乙醇重结晶，得到黄色晶体，于57℃烘箱中干燥，制得α,β-不饱和烯酮，为黄色晶体。

该实施例的目标产率为68.27％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。