1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮的制备及其应用

基本描述

1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮的CAS号是55314-16-4，分子式是C10H12N2O，分子量为176.22。熔点是86-88°C，沸点是281.4±36.0°C(Predicted)，密度是1.070±0.06g/cm3(Predicted)，以及酸度系数(pKa)为6.19±0.70(Predicted)。

图1 1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮的结构式。

合成

图2 1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮的合成路线[1-2]。

方法一：将酮（50 mmol）和1,1-二甲氧基-N，N-二甲基甲酰胺（7.30 mL，1.1当量）的混合物在100°C下纯回流12小时。将反应混合物在真空下浓缩并由乙醚结晶。过滤收集晶体，用乙醚（2×20ml）洗涤，并在高真空下干燥，得到晶体1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮。合成路线如图2所示。

方法二：向装有机械搅拌器和回流冷凝器的250毫升单颈圆底烧瓶中加入乙酰吡啶（11毫升，0.1摩尔）、N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛（27毫升，0.2摩尔）和二甲苯（35毫升）。将反应物料加热至140°C并保持20小时，每4小时通过蒸馏除去反应中形成的甲醇。当反应质量的TLC表明不存在起始化合物时，将反应混合物冷却至室温。向反应物料中加入己烷（20ml），并在搅拌下保持20分钟，使物料温度变化不超过5℃。过滤收集所得反应物并用己烷洗涤，粗产物由二甲苯重结晶得到1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮，产率16.3g，92.6%。黄色晶体，熔点是81-82°C。合成路线如图2所示。

图3 1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮的合成路线[3-5]。

方法一：将芳基酮（20毫摩尔）和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛（DMF-DMA）（40毫摩尔）回流，直到通过薄层色谱法（TLC）测定消耗了起始材料，然后冷却至室温。滤出沉淀并用冷石油洗涤，然后用冷乙醇洗涤。重结晶得到纯的产品1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮。合成路线如图3所示。

方法二：在装有搅拌棒和回流冷凝器的200ml圆底烧瓶中加入乙酰吡啶（12.2ml，110mmol）、N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛（14.9ml，110mm ol）和甲苯（50ml）。将反应混合物加热回流18小时，然后冷却至室温。真空浓缩反应混合物，然后加入Et2O（50ml）。过滤收集所得黄色沉淀物，用冷Et2O己烷（1:2）洗涤，并在真空中干燥，以制备1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮，其用于下一步，无需进一步纯化。收率为17.7g，91%。合成路线如图3所示。

方法三：将3-乙酰基吡啶（10.0 g，82.56 mmol）和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛（12.8 g，96.00 mmol）在乙醇（40 mL）中的搅拌溶液回流16小时。然后将其冷却至室温并减压浓缩，以获得粗质量。将残留物放入乙醚（10 mL）中，冷却至0°C并过滤，得到相应的烯酰胺（7.4 g，50.8%），为结晶固体1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮。

方法四：将3-乙酰吡啶（2.47摩尔）和N，N-二甲基甲酰胺二甲基缩醛（240毫升）的混合物加热回流16小时。真空除去溶剂，向残留物中加入己烷（100毫升）以结晶固体。将固体从二氯甲烷-己烷中重结晶，得到1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮。

应用

1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮是一类重要的有机合成反应中间体,广泛应用于医药、天然产物及功能材料等诸多领域[6-7]。目前新型的羰基源有机化合物已成为该领域的一大研究热点[8]。尽管不同类型的CO替代物,如Mm（CO）n、（CH2O）n、CO2、DMF、TFBen等, 1-(3-吡啶基)-3-(二甲氨基)-2-丙烯-1-酮已被广泛应用于各种羰基化合物的构建[9-10]。鉴于此，寻找新的CO源实现羰基化合物的多样性合成依然具有重要的研究意义。

参考文献

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[10] R. Zhang, C. Wang, Q. Zhang, W. Li, Large-scale preparation of α,α,α-terpyridine, Henan Aerfa Pharmaceutical Technology Co., Ltd., Peop. Rep. China . 2021, p. 7pp.