一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法

摘要

本发明属于有机合成领域，涉及一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法，具体步骤包括：首先，在反应瓶中加入甲醇、催化剂及羰基化合物，将硅烷缓慢加入反应瓶中，磁力搅拌，室温空气氛围下反应10分钟～8小时，反应结束后得到含有苄基化合物的混合物。其次，采用萃取剂二氯甲烷萃取含有苄基化合物的混合物，合并有机相，并用洗涤剂去离子水洗涤、无水硫酸钠干燥、蒸除溶剂后得到粗产品苄基醇化合物。最后，将粗产品苄基醇化合物采用柱层析进行分离提纯，得到纯品苄基醇化合物。本发明采用的还原剂毒性低清洁环保，且能够避免使用贵金属催化剂，成本低；反应条件温和，能够获得很好的选择性和较高的产率。

权利要求

1.一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法，其特征在于以下步骤：

在反应瓶中加入甲醇、催化剂及羰基化合物，将硅烷缓慢加入反应瓶中，磁力搅拌，室温空气氛围下反应10分钟～8小时，反应结束后得到含有苄基化合物的混合物；采用萃取剂萃取含有苄基化合物的混合物，合并有机相，并用洗涤剂洗涤、无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂后得到粗产品苄基醇化合物；将粗产品苄基醇化合物采用柱层析进行分离提纯，得到纯品苄基醇化合物；该方法的化学反应式为：所述的催化剂包括苯基三氟硼酸钾、4-羧基苯基三氟硼酸钾；

所述的硅烷包括三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷；

所述的羰基化合物结构通式 中：所述的R1取代基为氢、烷基、烯基、杂环、取代或未取代芳基；所述的R2取代基为氢、烷基、烯基、杂环、取代或未取代芳基；所述R1取代基、R2取代基至少有一个是取代或未取代芳基，当R1、R2取代基为取代芳基时，芳基取代基为溴、氯、硝基、羟基和氰基。

2.根据权利要求1所述的一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法，其特征在于，所述的萃取剂为二氯甲烷。

3.根据权利要求1或2所述的一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法，其特征在于，所述的洗涤剂为去离子水。

说明书

一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法

技术领域

[0001] 本发明属于有机合成领域，涉及一种室温空气氛围下将羰基还原为苄基醇的方法，特别涉及以苯基三氟硼酸钾为催化剂，三乙氧基硅烷为还原剂，将羰基还原成醇的方法。技术背景

[0002] 醇类化合物是人们生活中常见的物质，也是重要的化工原料，广泛应用于农药、医药、香料等化学品的合成。将羰基化合物还原成醇是醇制备的常见途径之一，其中最典型的是将醛酮化合物还原成醇。

[0003] 关于醛酮还原成醇的报道很多。其中，催化转移氢化法是较为常见的还原羰基的方法，该方法由于操作简单、反应条件温和、对底物官能团的选择性好等优点而被科学家们广泛应用于不同官能团之间的相互转化。醛酮中羰基相对比较活泼，在一定条件下较易发生还原反应，因此通过还原醛酮中的羰基可以制备某些用其它方法很难制备的醇。醇类、甲酸及其盐、氢化铝锂、水合肼等是催化转移氢化中常见的氢供体，这些氢供体常用于羰基化合物的还原，但这些氢供体存在毒性高、还原效果差等缺点。此外，就目前报道的催化转移氢化还原反应也存在许多缺点，如经常需要使用一些过渡金属催化剂或者使用复杂的配体，其中很多催化剂的结构复杂且制备方法比较繁琐，这些都不利于催化剂的实际应用。除此之外，在众多羰基还原的报道中，很多报道对底物的适用性比较差，有的方法甚至只适用于几种特定的醛酮底物。因此，寻找一种简单廉价且适用范围广的方法制备醇类化合物具有重要意义。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点，提供一种工艺简单、成本低和选择性好的还原羰基成醇的方法。

[0005] 本发明的技术方案为：

[0006] 一种室温空气氛围下将羰基还原为醇的方法，包括如下步骤：

[0007] 在反应瓶中加入甲醇、催化剂及羰基化合物，将硅烷缓慢加入反应瓶中，磁力搅拌，室温空气氛围下反应10分钟～8小时，反应结束后得到含有苄基化合物的混合物。采用萃取剂二氯甲烷萃取含有苄基化合物的混合物，合并有机相，并用洗涤剂去离子水洗涤、无水硫酸钠干燥、蒸除溶剂后得到粗产品苄基醇化合物。最后，将粗产品苄基醇化合物采用柱层析进行分离提纯，得到纯品苄基醇化合物。

[0008] 该方法的化学反应式为：

[0009]

[0010] 所诉的催化剂包括苯基三氟硼酸钾、4-羧基苯基三氟硼酸钾。

[0011] 所述的羰基化合物结构通式为： 式中：R1取代基为氢、烷基、烯基、杂环、取代或未取代芳基；R2取代基为氢、烷基、烯基、杂环、取代或未取代芳基；所述的R1和R2取代基为取代芳基时，芳基取代基为溴、氯、硝基、羟基和氰基。且均有较高产率。当羰基化合物为2,6-二氯苯甲醛或对溴苯甲醛时，2,6-二氯苯甲醛反应10分钟或对溴苯甲醛反应25分钟，其转化率均能够达到90％以上。

[0012] 所述的硅烷包括三乙氧基硅烷、三甲氧基硅烷。

[0013] 本发明的产物由NMR进行定向分析，产率为分离产量。其中对溴苯甲醇、2,6-二氯苯甲醇、4-腈基苯甲醇和1-(4-硝基苯基)乙醇的产率均在90％以上。

[0014] 本发明的有益效果为：本发明工艺简单、成本低和选择性好。

[0015] 1)反应条件温和，在室温空气氛围内即可反应，能够获得很好的选择性和较高的产率。

[0016] 2)本发明避免使用氢化锂铝、水合肼和硼氢化钠等毒性高的还原剂，本发明采用的还原剂毒性低，清洁环保。

[0017] 3)本发明避免使用贵金属催化剂，成本低，毒性小。

[0018] 4)反应在空气中进行操作简单易行。

附图说明

[0019] 图1是实施例1中“苯甲醇”的1H核磁谱图。

[0020] 图2是实施例1中“苯甲醇”的13C核磁谱图。

[0021] 图3是实施例2中“对溴苯甲醇”的1H核磁谱图。

[0022] 图4是实施例2中“对溴苯甲醇”的13C核磁谱图。

[0023] 图5是实施例3中“2,6-二氯苯甲醇”的1H核磁谱图。

[0024] 图6是实施例3中“2,6-二氯苯甲醇”的13C核磁谱图。

[0025] 图7是实施例4中“对硝基苯甲醇”的1H核磁谱图。

[0026] 图8是实施例4中“对硝基苯甲醇”的13C核磁谱图。

[0027] 图9是实施例5中“肉桂醇”的1H核磁谱图。

[0028] 图10是实施例5中“肉桂醇”的13C核磁谱图。

[0029] 图11是实施例6中“4-腈基苯甲醇”的1H核磁谱图。

[0030] 图12是实施例6中“4-腈基苯甲醇”的13C核磁谱图。

[0031] 图13是实施例7中“吡啶-2-甲醇”的1H核磁谱图。

[0032] 图14是实施例7中“吡啶-2-甲醇”的13C核磁谱图。

[0033] 图15是实施例8中“1-(苯基)乙醇”的1H核磁谱图。

[0034] 图16是实施例8中“1-(苯基)乙醇”的13C核磁谱图。

[0035] 图17是实施例9中“1-(4-硝基苯基)乙醇”的1H核磁谱图。

[0036] 图18是实施例9中“1-(4-硝基苯基)乙醇”的13C核磁谱图。

[0037] 图19是实施例10中“安息香”的1H核磁谱图。

[0038] 图20是实施例10中“安息香”的13C核磁谱图。

[0039] 图21是实施例11中“3,3-二苯丙基-2-丙烯-1-醇”的1H核磁谱图。

[0040] 图22是实施例11中“3,3-二苯丙基-2-丙烯-1-醇”的13C核磁谱图。

具体实施方式

[0041] 下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。在本领域内的技术人员对本发明所做的简单替换或改进均属于本发明所保护的技术方案之内。

[0042] 实施例1：苯甲醇的合成

[0043] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取苯甲醛(0.080g,0.75mmol)，4-羧基苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.4.4mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(2.2eq.306μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，8小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到无色液体产物64mg,收率72％；NMR如下：

[0044] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.40–7.28(m,5H),4.66(d,J＝5.6Hz,2H),2.25(s,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ140.80,128.46,127.53,126.92,65.15.

[0045] 实施例2：对溴苯甲醇的合成

[0046] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取对溴苯甲醛(0.139g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.3.5mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(2.2eq.306μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，20分钟后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体产物131mg,收率93％；NMR如下：

[0047] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.47(d,J＝8.3Hz,2H),7.22(d,J＝8.1Hz,2H),4.62(d,J＝5.8Hz,2H),2.05(t,J＝5.9Hz,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ139.70,131.56,128.53,121.38,64.46.

[0048] 实施例3：2,6-二氯苯甲醇的合成

[0049] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取2,6-二氯苯甲醛(0.131g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.3.5mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三甲氧基硅烷(2.2eq.202μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，10分钟后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体产物120mg,收率90％；NMR如下：

[0050] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.31(d,J＝8.1Hz,2H),7.20–7.13(m,1H),4.94(d,J＝5.9Hz,2H),2.33(t,J＝6.3Hz,1H).13CNMR(125MHz,CDCl3):δ135.89,135.58,129.72,
128.38,60.05.

[0051] 实施例4：对硝基苯甲醇的合成

[0052] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取对硝基苯甲醛(0.113g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.3.5mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(2.2eq.306μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，1小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体产物101mg,收率88％；NMR如下：

[0053] 1HNMR(500MHz,CDCl3):δ8.19(d,J＝8.7Hz,2H),7.52(d,J＝8.7Hz,2H),4.82(d,J＝4.2Hz,2H),2.21(s,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ148.18,147.19,126.95,123.67,63.93.

[0054] 实施例5：肉桂醇的合成

[0055] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取肉桂醛(0.099g,0.75mmol)，4-羧基苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.4.4mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三甲氧基硅烷(2.2eq.202μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，4小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到淡黄色油状液体80mg,收率79％；NMR如下：

[0056] 1HNMR(500MHz,CDCl3):δ7.34(d,J＝7.4Hz,2H),7.28(t,J＝7.5Hz,2H),7.22(t,J＝7.2Hz,1H),6.57(d,J＝15.9Hz,1H),6.32(dt,J＝15.9,5.7Hz,1H),4.27(d,J＝5.4Hz,13
2H),2.44(s,1H). C NMR(125MHz,CDCl3):δ136.59,130.85,128.47,128.43,127.53,
126.35,63.39.

[0057] 实施例6：4-腈基苯甲醇的合成

[0058] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取4-氰基苯甲醛(0.098g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.3.5mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三甲氧基硅烷(2.2eq.202μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，25分钟后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体产物90mg,收率90％；NMR如下：

[0059] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.60(d,J＝8.2Hz,2H),7.45(d,J＝8.1Hz,2H),4.74(s,2H),2.63(s,1H).13CNMR(125MHz,CDCl3):δ146.36,132.17,126.91,118.80,110.77,63.94.[0060] 实施例7：吡啶-2-甲醇的合成

[0061] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取吡啶-2-甲醛(0.080g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.3.5mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(2.2eq.306μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，2小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到黄色油状液体64mg,收率80％；NMR如下：

[0062] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ8.55(d,J＝4.7Hz,1H),7.68(td,J＝7.7,1.7Hz,1H),7.31–7.25(m,1H),7.20(dd,J＝7.1,5.2Hz,1H),4.76(s,2H),4.24(s,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ159.19,148.47,136.67,122.27,120.55,64.17.

[0063] 实施例8：1-(苯基)乙醇的合成

[0064] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取苯乙酮(0.090g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.13.8mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(4.4eq.612μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，1小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到无色液体57mg,收率62％；NMR如下：

[0065] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.39–7.19(m,5H),4.82(q,J＝6.4Hz,1H),2.40(s,1H),1.44(d,J＝6.5Hz,3H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ145.75,128.35,127.29,125.31,70.18,
25.03.

[0066] 实施例9：1-(4-硝基苯基)乙醇的合成

[0067] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取对硝基苯乙酮(0.124g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.13.8mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三甲氧基硅烷(4.4eq.404μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，2小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体113mg,收率90％；NMR如下：

[0068] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ8.24–8.17(m,2H),7.54(d,J＝8.5Hz,2H),5.02(q,J＝13
6.5Hz,1H),2.04(d,J＝6.0Hz,1H),1.52(d,J＝6.5Hz,3H). C NMR(125MHz,CDCl3):δ
153.01,147.18,126.10,123.75,69.50,25.51.

[0069] 实施例10：安息香的合成

[0070] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取苯偶酰(0.158g,0.75mmol)，4-羧基苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.4.4mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(4.4eq.612μL),室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，5小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体119mg,收率71％；NMR如下：

[0071] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.91(d,J＝7.5Hz,2H),7.50(t,J＝7.4Hz,1H),7.38(t,J＝7.8Hz,2H),7.32(p,J＝7.8,7.2Hz,4H),7.28–7.23(m,1H),5.95(d,J＝5.9Hz,1H),4.57(d,J＝6.1Hz,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ198.89,138.94,133.85,133.43,129.09,129.07,128.63,128.52,127.72,76.16.

[0072] 实施例11：3,3-二苯丙基-2-丙烯-1-醇的合成

[0073] 取一25mL反应瓶，向瓶中放入一磁子。称取苯亚甲基苯乙酮(0.156g,0.75mmol)，苯基三氟硼酸钾(2.5％eq.13.8mg)，向反应瓶中加入3mL甲醇做溶剂，然后用移液枪移取三乙氧基硅烷(4.4eq.612μL)，室温条件下空气氛围中反应。通过TLC检测反应进程，3小时后，用二氯甲烷(3×40mL)萃取，二氯甲烷相合并，用40mL去离子水洗涤，无水硫酸钠干燥，旋转蒸发除去溶剂，柱层析得到白色固体133mg,收率85％；NMR如下：

[0074] 1H NMR(500MHz,CDCl3):δ7.49–7.10(m,10H),6.62(dd,J＝15.8,1.2Hz,1H),6.33(dd,J＝15.8,6.5Hz,1H),5.30(dd,J＝6.7,2.8Hz,1H),2.50–2.34(m,1H).13C NMR(125MHz,CDCl3):δ142.70,136.45,131.46,130.40,128.51,128.48,127.67,126.54,126.28,74.96.