一种α-烷基腈类衍生物和α-烯基腈类衍生物的制备方法

一种
α-烷基腈类衍生物和
α-烯基腈类衍生物的制备方法
技术领域
1.本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种α-烷基腈和α-烯基腈类衍生物的制备方法。


背景技术：

2.通过借氢或者氢转移机理，将醇作为烷基化试剂来构建c-c键已经成为一种非常重要的方法。阿尼帕米(anipamil)属于一种钙通道阻滞剂，可以阻止血管平滑肌细胞的钙内流，扩张外周血管，从而起到降压作用。通过借氢策略，可高效地合成药物阿尼帕米(drugs therapy,1989,3,403-412；us 4777183)，阿尼帕米属于α-烷基腈类衍生物。
3.传统合成α-烷基腈类衍生物的主要方式为以卤化物和苯乙腈为底物，其原子利用率不高，且卤化物有毒有害；2020年，hou课题组利用贵金属钌配合物做催化剂，以苯乙腈和苄醇作为底物，一步构建了α-烷基腈类化合物(applied organometallic chemistry,2020,34(4):e5451)，收率为：41-98％，但该反应使用贵金属钌作催化剂，价格高昂且反应温度高，存在能耗高的缺点。目前α-烯基化腈的制备方法目前报导较少。近年来，光催化的丰产金属催化的借氢反应，蓬勃发展，具有能耗低、原子经济性高，实用性强等特点，是一种获得α-烷基或α-烯基腈类衍生物的重要方法。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种α-烷基腈类衍生物和α-烯基腈类衍生物的制备方法，通过环戊二烯酮铁催化芳乙腈与伯醇或仲醇的借氢反应，高效制备α-烷基腈类衍生物或α-烯基腈类衍生物。
5.具体技术方案如下：
6.一种α-烷基腈类衍生物和α-烯基腈类衍生物的制备方法，包括如下步骤：在装有磁子的耐压管中，依次加入如式(v)所示的环戊二烯酮铁催化剂、如式(ii)所示的芳乙腈、如式(iii)所示的伯醇或如(iv)所示的仲醇、碱a及溶剂b，置换氮气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时，发生α-烷基化反应或α-烯基化反应；加水淬灭反应后，用乙酸乙酯萃取产物，分出的有机层经减压浓缩后，所得的残留物经柱层析分离，得到如式(i)所示的α-烷基腈类衍生物或如式(i’)所示的α-烯基腈类衍生物，
7.具体反应路线如下：
8.9.其中，式(ii)、式(i)和式(i’)中，取代基r为苯基、取代苯基、萘基或杂环芳基，式(iii)和式(i)中，取代基r1为苯基、取代苯基或c1～c3直链烷基，式(iv)和式(i’)中，取代基r2和r3为c1～c2直链烷基，或取代基r2和r3组合为c5～c6环状烷基。
10.优选地，取代苯基的取代基选自烷基、卤素或甲氧基。
11.进一步地，碱a选自叔丁醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸钾，溶剂b选自叔丁醇、特戊醇、甲苯或二氯甲烷。
12.进一步地，如式(ii)所示的腈类化合物、如式(iii)所示的伯醇、碱a和如式(v)所示的环戊二烯酮铁催化剂的投料摩尔比为1:1.5～10:0.2～1：0.025～0.1。
13.进一步地，如式(ii)所示的腈类化合物、如式(iv)所示的仲醇、碱a和如式(v)所示的环戊二烯酮铁催化剂的投料摩尔比为1:1.5～10:0.2～1：0.025～0.1。
14.本发明的有益效果在于：
15.相较于传统需要高温加热的借氢反应相比，本发明提供了一条通过新型环戊二烯酮铁配合物室温下高效催化芳乙腈与伯醇的借氢反应，高效制备α-烷基腈类衍生物，收率高达88％；同样在室温下也可高效催化芳乙腈和仲醇的借氢反应，构建α-烯基腈类衍生物，收率高达85％。与现有技术相比，本发明具有能耗低、原子经济性高、绿色污染小、安全性高、易于工业化等特点。本发明将在新型药物的发现，现有药物的结构修饰和天然产物全合成中，起到重要作用。
具体实施方式
16.以下通过具体的实施例对本发明的内容做进一步地说明，但本发明并不仅限于此。
17.实施例1：2,3-二苯基丙腈的制备
[0018][0019]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2,3-二苯基丙腈(ia)89mg,收率：85％。
[0020]
(ia)的结构表征：colorless oil；85％yield,1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.43-7.35(m,3h),7.33-7.28(m,5h),7.19-7.14(m,2h),4.03(dd,j＝8.4,6.4hz,1h),3.26-3.14(m,2h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ136.4,135.3,129.3,129.0,128.6,128.2,127.4,127.4,120.3,42.2,39.7.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
16h16
n[m+h]
+
208.1277,found 208.1288.
[0021]
实施例2：3-苯基-2-(对甲苯基)丙腈的制备
[0022][0023]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入对甲基苯乙腈(66mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物3-苯基-2-(对甲苯基)丙腈(ib)92mg,收率：83％。
[0024]
(ib)的结构表征：colorless oil；83％yield,1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.31-7.35(m,3h),7.19-7.23(m,6h),3.98-4.04(dd,j＝6.4,6.4hz,1h),3.15-3.21(m,2h),2.3(s,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ138.1,163.4,132.3,129.8,129.6,129.3,129.2,128.6,128.4,127.8,127.4,127.3,120.6,42.2,39.5,21.1.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
15h13
cln[m+h]
+
222.1282,found 222.1280.
[0025]
实施例3：2-(4-氯苯基)-3-苯基丙腈的制备
[0026][0027]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入对氯苯乙腈(76mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-(4-氯苯基)-3-苯基丙腈(ic)100mg,收率：83％。
[0028]
产物(ic)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.35-7.25(m,5h),7.19-7.15(m,2h),7.10(dd,j＝7.2,2.0hz,2h),4.02-3.96(m,1h),3.21-3.06(m,2h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ135.9,134.2,133.5,129.3,129.2,128.8,128.7,127.6,120.1,42.0,39.3；hrms(esi)(m/z):calcd for c
15h13
cln[m+h]
+
242.0731,found 242.0738.
[0029]
实施例4：2-(4-甲氧基苯基)-3-苯基丙腈的制备
[0030][0031]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入对甲氧基苯基乙腈(74mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-(4-甲氧基苯基)-3-苯基丙腈(id)104mg,收率：88％。
[0032]
(id)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.31-7.24(m,3h),7.18-7.11(m,4h),6.88-6.85(m,2h),3.95(dd,j＝8.4,6.4hz,1h),3.79(s,3h),3.13(qd,j＝13.6,7.2hz,2h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ159.5,136.4,129.2,128.7,128.5,127.4,127.2,120.6,114.4,55.3,42.3,39.1.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
16h16
no[m+h]
+
238.1227,found 238.1236.
[0033]
实施例5：2-(4-(叔丁基)苯基)-3-苯基丙腈的制备
[0034][0035]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入4-叔丁基苯乙腈(87mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-(4-(叔丁基)苯基)-3-苯基丙腈(ie)105mg,收率：86％。
[0036]
(ie)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.41-7.35(m,2h),7.31(dq,j＝6.8,5.6,5.2hz,3h),7.26-7.17(m,4h),3.98(dd,j＝8.8,6.4hz,1h),3.20-3.07(m,2h),1.32(s,9h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ151.4,136.6,132.4,129.2,128.6,127.4,127.1,126.1,120.6,42.3,39.6,34.6,31.2.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
19h22
n[m+h]
+
264.1747,found 264.1744.
[0037]
实施例6：3-苯基-2-(间甲苯基)丙腈的制备
[0038][0039]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入间甲基苯乙腈(66mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物3-苯基-2-(间甲苯基)丙腈(if)88mg,收率：80％。
[0040]
(if)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.44-7.32(m,4h),7.27-7.17(m,4h),7.14(dt,j＝7.6,1.6hz,1h),4.02(dd,j＝8.4,6.4hz,1h),3.22(t,j＝7.2hz,2h),2.43(s,3h)；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ138.9,136.7,135.3,129.4,129.0,129.0,128.8,128.2,127.6,124.6,120.5,42.3,39.8,21.5；hrms(esi)(m/z):calcd for c
16h16
n[m+h]
+
222.1277found 222.1271.
[0041]
实施例7：2-萘基-3-苯基丙腈的制备
[0042][0043]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入2-萘乙腈(84mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-萘基-3-苯基丙腈(ig)100mg,收率：78％。
[0044]
(ig)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.93-7.81(m,3h),7.76(d,j＝1.8hz,1h),7.56(dt,j＝6.4,3.6hz,2h),7.38(dd,j＝8.4,2.0hz,1h),7.36-7.29(m,3h),7.23-7.16(m,2h),4.20(dd,j＝8.0,6.4hz,1h),3.36-3.20(m,2h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ136.4,133.2,132.8,132.5,129.2,129.0,128.8,127.9,127.7,127.46,126.7,126.7,126.5,125.0,120.4,42.3,40.0.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
19h16
n[m+h]
+
258.1277,found 258.1283.
[0045]
实施例8：2-萘基-3-苯基丙腈的制备
[0046][0047]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入2-吡啶乙腈(59mg,0.5mmol)，苄醇(81mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-萘基-3-苯基丙腈(ih)68mg,收率：65％。
[0048]
(ih)的结构表征：colorless oil1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ8.59(dd,j＝4.8,1.6hz,1h),8.45(d,j＝2.4hz,1h),7.56(dt,j＝8.0,2.0hz,1h),7.27(dqt,j＝4.0,2.8,1.6hz,4h),7.14-7.06(m,2h),4.06(dd,j＝8.0,6.8hz,1h),3.25-3.09(m,2h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ149.7,148.7,135.4,135.1,131.1,129.3,128.9,127.7,123.8,119.6,41.8,37.1.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
14h13
n2[m+h]+209.1073,found 209.1078.
[0049]
实施例9：3-(4-甲氧基苯基)-2-苯基丙腈的制备
[0050][0051]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，对甲氧基苯甲醇(104mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱
(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物3-(4-甲氧基苯基)-2-苯基丙腈(ii)97mg,收率：82％。
[0052]
(ii)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.38(ddt,j＝7.2,5.2,3.6hz,3h),7.31-7.26(m,2h),7.09-7.04(m,2h),6.88-6.84(m,2h),3.99(dd,j＝8.4,6.4hz,1h),3.82(s,3h),3.16-3.08(m,2h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ158.8,135.3,130.3,129.1,128.3,128.2,127.6,120.5,114.1,55.3,41.3,40.1.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
16h16
no[m+h]
+
238.1227,found238.1228.
[0053]
实施例10:2-苯基-3-(间甲苯基)丙腈的制备
[0054][0055]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，间甲基苯甲醇(121mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-苯基-3-(间甲苯基)丙腈(ij)80mg,收率：80％。
[0056]
(ij)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.49-7.36(m,3h),7.36-7.31(m,2h),7.24(t,j＝7.5hz,1h),7.15(d,j＝7.6hz,1h),7.05-6.91(m,2h),4.03(dd,j＝8.6,6.4hz,1h),3.16(qd,j＝13.6,7.6hz,2h),2.37(s,3h)；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ138.4,136.3,135.5,130.0,129.0,128.6,128.3,128.2,127.6,126.3,120.4,42.3,39.8,21.4；hrms(esi)(m/z):calcd for c
16h16
n[m+h]
+
222.1277found 222.1273.
[0057]
实施例11：3-(4-异丁基苯基)-2-苯基丙腈的制备
[0058][0059]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，3-异丁基苯甲醇(821mg,5mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物3-(4-异丁基苯基)-2-苯基丙腈(ik)103mg,收率：78％。
[0060]
(ik)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.39(tdt,j＝7.2,5.2,1.8hz,3h),7.31(dd,j＝7.8,1.8hz,2h),7.15-7.06(m,4h),4.02(dd,j＝8.4,6.4hz,1h),3.16(qd,j＝13.6,7.2hz,2h),2.48(d,j＝7.2hz,2h),1.87(dh,j＝13.6,6.8hz,1h),0.95(d,j＝6.4hz,6h)；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ140.8,135.3,133.6,129.5,129.1,129.0,128.3,127.5,120.5,45.1,42.1,40.0,30.4,22.4；hrms(esi)(m/z):calcd for c
19h22
n[m+h]
+
264.1747found 264.1756.
[0061]
实施例12：2-苯基丁腈的制备
[0062][0063]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，乙醇(35mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(20mg,0.5mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-苯基丁腈(il)61mg,收率：85％。
[0064]
(il)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.43-7.37(m,2h),7.38-7.31(m,3h),3.81(dd,j＝8.8,6.4hz,1h),2.00-1.80(m,2h),0.98(t,j＝7.2hz,3h)；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ135.8,129.1,128.0,127.3,120.8,38.9,29.2,11.6.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
10h12
n[m+h]
+
146.0964,found 146.0971.
[0065]
实施例13：2-苯基己腈的制备
[0066][0067]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，1-丁醇(56mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-苯基己腈(im)71mg,收率：82％。
[0068]
(im)的结构表征：colorless oil；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm)δ7.44-7.38(m,2h),7.37-7.34(m,3h),3.79(dd,j＝8.6,6.3hz,1h),2.02-1.85(m,2h),1.53-1.33(m,4h),0.94(t,j＝7.1hz,3h).；
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm)δ136.2,129.0,128.1,127.2,120.8,37.4,35.5,29.1,22.0,13.8.；hrms(esi)(m/z):calcd for c
12h16
n[m+h]
+
174.1277,found 174.1281.
[0069]
实施例14:2-环亚戊基-2-苯基乙腈的制备
[0070][0071]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，环戊醇(65mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-环亚戊基-2-苯基乙腈(i’a)74mg,收率：80％。
[0072]
(i’a)的结构表征：colorless liquid；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ7.32-7.46(m,5h),2.86(t,j＝8.0hz,2h),2.61(t,j＝8.4hz,2h),1.80-1.88(m,4h).
13
c nmr(100mhz,
cdcl3,ppm):δ167.1,134.3,128.9,128.7,128.0,127.9,127.6,118.6,35.9,33.9,27.1,25.5.hrms(esi)m/z calcd for c
13h14
n[m+h]
+
:184.1126,found:184.1129.
[0073]
实施例15：2-亚环己基-2-苯基乙腈的制备
[0074][0075]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，环己醇(75mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-亚环己基-2-苯基乙腈(i’b)81mg,收率：82％。
[0076]
(i’b)的结构表征：colorless liquid；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ7.35-7.44(m,3h),7.28-7.33(m,2h),2.71(t,j＝6.4hz,2h),2.35(t,j＝6.4hz,2h),1.78-1.83(m,2h),1.61-1.71(m,4h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm):δ162.0,133.8,129.3,128.7,128.3,35.4,31.3,28.2,28.0,25.8.hrms(esi)m/z calcd for c
14h16
n[m+h]
+
:198.1282,found:198.1281.
[0077]
实施例16：2-亚环己基-2-(4-甲氧基苯基)乙腈的制备
[0078][0079]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入对甲氧基苯乙腈(74mg,0.5mmol)，环己醇(75mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(4mg,0.1mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-亚环己基-2-(4-甲氧基苯基)乙腈(i’c)97mg,收率：85％。
[0080]
(i’c)的结构表征：colorless liquid；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ7.20-7.24(m,2h),6.92-6.95(m,2h),3.85(s,3h),2.67-2.71(m,2h),2.32-3.36(m,2h),1.77-1.82(m,2h),1.60-1.67(m,4h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm):δ161.2,159.4,130.6,126.2,118.9,114.1,107.3,55.3,35.4,31.2,28.2,27.9,26.0.hrms(esi)m/z calcd for c
15h18
no[m+h]
+
:228.3148,found:228.1385.
[0081]
实施例17：2-(4-氯苯基)-2-亚环己基乙腈的制备
[0082][0083]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入对氯苯乙腈(76mg,0.5mmol)，环己醇(75mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(23mg,10mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸
乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-(4-氯苯基)-2-亚环己基乙腈(i’d)93mg,收率：92％。
[0084]
(i’d)的结构表征：colorless liquid.85％yield,1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ7.23-7.41(m,4h),2.68-2.73(t,j＝6.0hz,2h),2.30-2.34(t,j＝5.6hz,2h),1.79-1.83(t,j＝6.0hz,2h),1.66-1.68(m,4h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm):δ162.8,134.3,132.2,130.6,128.8,118.3,106.7,35.5,31.3,28.1,27.8,25.8.hrms(esi)m/z calcd for c
15h15
cln[m+h]
+
:232.0893,found:232.0896.
[0085]
实施例18：2-亚环己基-2-(3-甲氧基苯基)乙腈的制备
[0086][0087]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入间甲氧基苯乙腈(74mg,0.5mmol)，环己醇(75mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-亚环己基-2-(3-甲氧基苯基)乙腈(i’e)93mg,收率：82％。
[0088]
(i’e)的结构表征：colorless liquid；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ7.28-7.33(m,2h),6.83-6.91(m,2h),3.85(s,3h),2.71(t,j＝5.6hz,2h),2.35(t,j＝4.8hz,2h),1.78-1.82(m,2h),1.61-1.68(m,4h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm):δ161.2,159.4,130.5,126.2,118.8,114.0,107.2,55.4,35.3,35.3,31.3，28.1,27.9,26.1.hrms(esi)m/z calcd for c
15h18
n[m+h]
+
:228.1388,found:212.1389.
[0089]
实施例19：2-亚环己基-2-(3,4-二甲基苯基)乙腈的制备
[0090][0091]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入3,4-二甲氧基苯乙腈(89mg,0.5mmol)，环己醇(75mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-亚环己基-2-(3,4-二甲基苯基)乙腈(i’f)103mg,收率：80％。
[0092]
(i’f)的结构表征：colorless liquid；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ6.80-6.90(m,3h),3.92(s,6h),2.67-2.72(t,j＝6.4hz,2h),2.34-2.38(t,j＝6.0hz,2h),1.78-1.82(t,j＝6.0hz,2h),1.59-1.67(m,4h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm):δ161.5,149.0,148.8,126.4,121.8,118.8,112.2,111.1,107.4,56.0,55.8,35.3,31.4,28.2,28.0,25.8.hrms(esi)m/z calcd for c
16h20
no2[m+h]
+
:258.1494,found:258.1493.
[0093]
实施例20：2-亚环己基-2-(3,4-二甲基苯基)乙腈的制备
[0094][0095]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入对甲氧基苯乙腈(74mg,0.5mmol)，3-戊醇(66mg,0.75mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-亚环己基-2-(3,4-二甲基苯基)乙腈(i’g)60mg,收率：55％。
[0096]
(i’g)的结构表征：colorless liquid；1h nmr(400mhz,cdcl3,ppm):δ7.22-7.18(m,2h),6.92-6.89(m,2h),3.82(s,3h),2.58(q,j＝7.6hz,2h),2.23(q,j＝7.6hz,2h),1.20(t,j＝7.6hz,3h),1.03(t,j＝7.6hz,3h).
13
c nmr(100mhz,cdcl3,ppm):δ164.8,159.4,130.2,129.0,126.5,118.9,114.1,55.3,28.2,24.6,12.9,12.6.hrms(esi)m/z calcd for c
14h18
no[m+h]
+
:216.1383,found:216.1380.
[0097]
实施例21：2-亚环己基-2-苯基乙腈的制备
[0098][0099]
在氩气气氛下，向装有磁子的耐压管中，依次加入苯乙腈(58mg,0.5mmol)，环己醇(500mg,5mmol)，环戊二烯酮fe催化剂(5.7mg,2.5mol％)，氢氧化钠(8mg,0.2mmol)，叔丁醇(1ml)，置换氩气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时。反应物用水(10ml)淬灭，并用乙酸乙酯(10ml
ⅹ
3)萃取。分出的有机层经减压浓缩，所得残余物通过硅胶柱色谱(石油醚/乙酸乙酯＝20:1)纯化，得到所需产物2-亚环己基-2-苯基乙腈(i’b)88mg,收率：89％。
[0100]
本说明书所述的内容仅仅是对发明构思实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式。

技术特征：
1.一种α-烷基腈类衍生物和α-烯基腈类衍生物的制备方法，其特征在于包括如下步骤：在装有磁子的耐压管中，依次加入如式(v)所示的环戊二烯酮铁催化剂、如式(ii)所示的芳乙腈、如式(iii)所示的伯醇或如(iv)所示的仲醇、碱a及溶剂b，置换氮气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时，发生α-烷基化反应或α-烯基化反应；加水淬灭反应后，用乙酸乙酯萃取产物，分出的有机层经减压浓缩后，所得的残留物经柱层析分离，得到如式(i)所示的α-烷基腈类衍生物或如式(i’)所示的α-烯基腈类衍生物，具体反应路线如下：其中，式(ii)、式(i)和式(i’)中，取代基r为苯基、取代苯基、萘基或杂环芳基，式(iii)和式(i)中，取代基r1为苯基、取代苯基或c1～c3直链烷基，式(iv)和式(i’)中，取代基r2和r3为c1～c2直链烷基，或取代基r2和r3组合为c5～c6环状烷基。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于碱a选自叔丁醇钾、氢氧化钾、氢氧化钠或碳酸钾，溶剂b选自叔丁醇、特戊醇、甲苯或二氯甲烷。3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于如式(ii)所示的腈类化合物、如式(iii)所示的伯醇、碱a和如式(v)所示的环戊二烯酮铁催化剂的投料摩尔比为1:1.5～10:0.2～1：0.025～0.1。4.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于如式(ii)所示的腈类化合物、如式(iv)所示的仲醇、碱a和如式(v)所示的环戊二烯酮铁催化剂的投料摩尔比为1:1.5～10:0.2～1：0.025～0.1。

技术总结
本发明公开了一种α-烷基腈类衍生物和α-烯基腈类衍生物的制备方法，包括如下步骤：在装有磁子的耐压管中，依次加入式(V)的环戊二烯酮铁催化剂、式(II)的芳乙腈、式(III)的伯醇或(IV)的仲醇、碱A及溶剂B，置换氮气，室温搅拌并暴露于蓝光下12小时，发生α-烷基化反应或α-烯基化反应；加水淬灭反应后，萃取，分离，得到式(I)的α-烷基腈类衍生物或式(I’)的α-烯基腈类衍生物，具体反应路线如下：其中，取代基R为苯基、取代苯基、萘基或杂环芳基，取代基R1为苯基、取代苯基或C1～C3直链烷基，取代基R2和R3为C1～C2直链烷基，或取代基R2和R3组合为C5～C6环状烷基。本发明能耗更低，安全性高，符合原子经济性和环境友好的理念。经济性和环境友好的理念。


技术研发人员：钟为慧 户方园 宋定国 王仕梁 凌飞
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2023.07.21
技术公布日：2023/10/20