乙酰乙酸乙酯合成1，1－二苯基－1－丁烯－3－酮的研究

刘希慧，卓 馨

（1.安徽理工大学 化学工程学院，安徽 淮南232001；2.自旋电子与纳米材料安徽省重点实验室，安徽 宿州234000）

乙酰乙酸乙酯是典型的β－酮酸酯，具有羰基、活性亚甲基和酯基的反应特性，可转变为多种类型的化合物，是有机合成中的重要中间体，目前利用乙酰乙酸乙酯已合成了许多物质［1－2］，乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮就是其中的一种物质，它具有苹果的香气，常用在日化香精中，一般用质子酸或者路易士酸催化乙酸乙酯与醇的方法进行合成［3－4］。α，β－不饱和酮数目众多，它含有1，2－碳氧羰基与3，4－碳碳双键形成的1，4－共轭体系，具有很好的反应活性，是有机合成中重要的原料和关键的中间体，已被广泛应用于众多领域，例如医药、农药、香料等［5］。目前已报道了多种合成α，β－不饱和酮的方法［6－9］，但近几十年来，化学工作者仍一直对α，β－不饱和酮的合成研究进行改进和创新，期望得到更简便、经济、绿色的合成方法。在此背景下，本文介绍了一种在格氏试剂的存在下，利用乙酰乙酸乙酯合成1，1－二苯基－1－丁烯－3－酮的方法。

1 实验部分

1.1 乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮的制备

50mL圆底烧瓶中加入150mg（0.9mmol）一水合对甲苯磺酸催化剂、3.0mL乙酰乙酸乙酯、3.0mL乙二醇和20 mL无水甲苯，装上水分离器和回流冷凝管，分水器中注满无水甲苯，磁力搅拌条件下油浴回流约2h，待分水器中的水层不再增加，甲苯层从浑浊变为清澈，冷至室温时，先用10mL 5%NaOH溶液洗涤反应液，再用20mL水洗涤2次，仔细分出甲苯层，用无水硫酸镁干燥，将干燥后的甲苯过滤到50 mL圆底烧瓶中，用少量无水甲苯洗涤漏斗中的干燥剂，常压蒸馏除去甲苯溶剂，烧瓶中留下浅黄色液体即为粗产物乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮（简称缩酮酯），升高油浴温度，减压蒸馏，收集110～116℃／3332Pa馏分。乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮的合成路线如图1所示。

1.2 格氏试剂制备与反应

50mL三口圆底烧瓶中加入0.3g镁屑、一小粒碘晶体和5mL无水乙醚，立即装上滴液漏斗和带干燥管的球形冷凝管。1.3mL溴苯溶液与5mL无水乙醚混合，通过滴液漏斗加入反应瓶中，待碘的紫色消失，溶液由黄色至乳白色时，逐滴加入溴苯溶液至乙醚沸腾，使反应液处于回流状态，并开启电磁搅拌使加料均匀。溴苯溶液加完后，用少量无水乙醚淋洗滴液漏斗并将其注入反应液中，搅拌下继续油浴加热1h，然后称取1.0g乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮，将其溶于3.0mL无水乙醚中，用同一滴液漏斗将此溶液在搅拌下滴入上述温热的格氏试剂溴化苯基镁反应液中，滴毕继续回流10min，冷至室温。在冰水浴冷却并搅拌下通过滴液漏斗加入12mL饱和NH4Cl溶液使反应物水解，至无气体逸出时静置分层，转入分液漏斗，分出醚层，水层用乙醚萃取，合并乙醚层，再用饱和NH4Cl溶液洗涤，直至水层不对石蕊试纸呈碱性为止。乙醚层用无水MgSO4干燥，过滤掉干燥剂，盛乙醚的容器和干燥剂再用2mL乙醚淋洗，合并溶液，收集在称过重的圆底烧瓶中蒸馏除去大部分乙醚，再用温水浴加热进一步蒸除乙醚，瓶中残留的黄色油状物即粗产物1，1－二苯基－1－羟基－3－丁酮乙二醇缩酮。加石油醚1～1.5mL，用冰水浴冷却得到浅黄色立方晶体（m.p.90～91℃）。格氏试剂制备与反应路线如图2所示。

1.3 1，1－二苯基－1－丁烯－3－酮的制备

称取上步反应产物1，1－二苯基－1－羟基－3－丁酮乙二醇缩酮，将其置于25mL圆底烧瓶中，加入1mL 4mol／L的HCl、10mL丙酮和搅拌子，装上回流冷凝管，在搅拌下将反应混合物用油浴温回流1h，降至室温，再加入1mL水稀释，用10mL乙醚分2次提取，分出乙醚提取液，依次用等体积饱和NaHCO3和水洗涤。乙醚液用无水Na2SO4干燥，将干燥后的乙醚液转移到50mL圆底烧瓶中，干燥剂用5mL乙醚淋洗后合并到瓶中，用旋转蒸发仪蒸出乙醚，瓶中残留物即为1，1－二苯基－1－丁烯－3－酮粗产物。称取重量。1，1－二苯基－1－丁烯－3－酮制备的脱保护基路线如图3所示。

将粗产物用柱层析纯化：以不同比例的石油醚与乙酸乙酯作展开剂，用硅胶薄层板法确定柱层析洗脱液组成，用50倍粗产品重的硅胶装柱，上样后以配好的洗脱液淋洗，收集各组分，其中主要的两个组分分别浓缩。

2 结果与讨论

在第一步的乙酰乙酸乙酯乙二醇缩酮的制备过程中，先通过常压蒸馏除去大部分的有机溶剂甲苯，得到了粗产物，然后采用水泵进行减压蒸馏。在减压蒸馏的过程中先减压至稳定，然后逐渐升温，使压力降一半，沸点降10～15℃。在制备过程中，采用的是甲苯和水共沸，使用分水器进行分离产物水，促使反应向正反应方向进行，当观察到无水滴从甲苯层穿过时，即反应终止。上步反应通过减压蒸馏，收集110～116℃时的馏分，纯化得到0.7g纯产物。

第一步反应的理论值：3mL×1.0 283g／mL÷130.15×174.20＝4.13g；

第一步反应的产率：0.7÷4.13×100%＝16.9%。

在格氏试剂的制备过程中，尤其要注意保持无水无氧的外界条件，实验中用乙醚蒸气作保护气避免氧气、水汽的影响。制备过程中，反应一旦启动，会放出大量的热，随后，加热使反应保持回流状态。在该过程中可能会发生副反应，产生联苯，但通过使用石油醚进行重结晶，得到了相对较纯的浅黄色立方晶体：0.613g。

第二步反应的理论值：1.0g÷174.2×285＝1.636g，

第二步的产率：0.613÷1.636×100%＝37.5%。

第三步使用 HCl溶液将1，1－二苯基－1－羟基－3－丁酮乙二醇缩酮进行脱保护基与脱水。由于最终产物熔点低，得到的为黄色液体状物质。对粗产物进行点板，证明有相应终产物生成。之后使用柱层析对产物进行分离。柱层析过程是利用纯石油醚装柱，用石油醚∶乙酸乙酯（30∶1）为洗脱剂进行的，在柱层析的过程中用薄层板实时检测洗脱情况。收集目标馏分，并进行合并浓缩，最终得到黄色液体产物：0.44g。

第三步反应的理论值：0.613g÷285×222＝0.478g，

第三步反应的产率：0.44÷0.478×100%＝92.1%。

3 结论

本实验在一水合对甲苯磺酸的催化下，利用乙酰乙酸乙酯与格氏试剂反应，生成了1，1－二苯基－1－丁烯－3－酮粗产物，并对其进行了分离，实验操作简单，过程容易控制，副产物较少且易分离。在柱层析的过程中往往要利用薄层板实时检验洗脱的情况，本实验中产物为黄色物质，可以通过目测颜色来分离产物，柱层析过程简单。

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