3-戊酮的合成研究

简介

3-戊酮，无色液体，有丙酮气味。吸入中等浓度引起头晕、恶心、倦睡;吸入高浓度蒸气引起昏迷，甚至死亡。对眼及皮肤有强烈刺激性。口服引起恶心、呕吐、腹泻及昏睡。此外，3-戊酮是一种重要的药物合成中间体，被广泛用于合成二甲戊乐灵等抗菌药物[1]。

合成

图1 3-戊酮的合成路线[2]。

将含有重组烯酮还原酶（在实施例9中获得）0.5U（对应于乙基乙烯基酮）、200mM磷酸钾缓冲溶液（pH 6.5）、44mg NADPH和0.2%乙基乙烯基酮类，使其在25℃下反应过夜。通过气相色谱法测量所形成的3-戊酮，并测定对应于原料乙基乙烯基酮的产率。气相色谱条件如下。即，使用Porapak PS（Waters，网目50-80，3.2 mm x 210 cm），柱温为130°C，使用氢火焰离子化检测器进行分析。根据结果，以100%的反应产率形成3-戊酮。合成路线如图1所示。

图2 3-戊酮的合成路线。

方法一：在65-70°C和剧烈搅拌下，将一部分（0.5-0.6 mL）35%的H2O2加入到戊烷-3-醇（1 mmol）、Ce（NO3）3和LiBr（10 mL）的水溶液中。在加入部分之后，出现典型的CeIV盐的黄色。在反应混合物完全变色后，向所得混合物中加入部分H2O2。冷却反应混合物。用乙醚（3 x 15 mL）提取反应混合物。用NaHCO3水溶液和水洗涤反应混合物。用MgSO4干燥反应混合物。使用硅胶柱色谱法分离产品得到3-戊酮。合成路线如图2所示。

方法二：将硫酸铈（III）水合物（0.110克，0.186毫摩尔）和溴酸钡（0.393克，1.0毫摩尔）加入1-茚醇（0.268克，2.0毫摩尔）的乙腈水溶液（CH3CN:H2O=7:3；10毫升）中。将反应混合物回流，并通过TLC（洗脱剂；己烷∶乙酸乙酯＝2∶1）监测反应的进展。当反应完成时（2小时后），通过烧结玻璃漏斗过滤产物混合物，并用二氯甲烷（10mL）洗涤残留物。滤液用饱和硫代硫酸钠水溶液（5mL）处理，以减少任何残留的氧化剂。所得混合物用二氯甲烷（2 x 10mL）萃取，合并的有机层用无水硫酸镁干燥。蒸发溶剂得到1-茚酮（0.264克，2.0毫摩尔，100%）。通过使用TLC与正宗的1-茚酮进行比较来鉴定该产品。3-戊酮，产率100%。合川路线如图2所示。

参考文献

[1] 黄培,赵玉杰.3-戊酮光电离理论研究[J].江西化工,2019(01):133-136.DOI:10.14127/j.cnki.jiangxihuagong.2019.01.033.

[2] Shaabani, Ahmad; et al. Cerium(III) bromate as a new reagent in oxidation of organic compounds. Synthetic Communications (2003), 33(11), 1845-1854.