4-氟苯乙酮的合成研究

简介

苯乙酮类化合物是许多天然化合物的主要成分，存在于多种药用植物中，具有广泛的生物活性，如抗真菌、抗氧化、抗肿瘤等，同时苯乙酮类化合物是合成药物的重要中间体。作为苯乙酮类化合物中的代表之一，4-氟苯乙酮因含有极性原子F，其化学性质活泼，是一种在化工、医药、化妆品等领域广泛应用的精细化学品[1]。

合成

图1 4-氟苯乙酮的合成路线

将NHPI（N-羟基邻苯二甲酰亚胺）（3.3 mg，10 mol%）加入20 mL Schlenk管中，然后加入取代苯乙烯（27.2μL，0.20 mmol）、DMA（1.0 mL）、H2O（3.6μL，1.0当量）。通过TLC监测，将形成的混合物在80°C的O2下搅拌24小时（注意：温度必须稳定，如果温度>80°C，催化剂可能会分解）。将反应冷却至室温，然后加入正十二烷（25μL）和乙酸乙酯（10 mL）。通过柱色谱分离得到4-氟苯乙酮。合成路线如图1所示[2]。

图2 4-氟苯乙酮的合成路线

将0.5毫摩尔的每种α-卤代酮衍生物溶于3至5毫升微波瓶中的2毫升EtOH中，并加入0.75毫摩尔Zn和0.5毫摩尔NH4Cl。然后将混合物在80°C下在微波辐射下搅拌0.5分钟。过滤掉反应物：然后浓缩反应溶液，加入15mL乙酸乙酯。用水（15mL×3）和盐水洗涤溶液，并用无水硫酸镁干燥。在真空下蒸发溶剂得到粗还原产物，其通过硅胶柱色谱法进一步纯化。得到标题化合物4-氟苯乙酮，产率99%。合成路线如图2所示。

图3 4-氟苯乙酮的合成路线

在室温下，在含有搅拌棒的烘箱干燥的双颈圆底烧瓶中加入芳基卤化物2（1.0mmol）、Pd（OAc）2（0.025mmol）、DPPP（0.05mmol）和[bmim][BF4]（2mL）亚氮。混合物脱气三次后，依次注入乙烯基醚1（5.0mmol）和NEt3（1.2mmol）。将烧瓶置于油浴中，搅拌混合物并在所需温度下加热。在适当的反应时间后，将烧瓶从油浴中取出并冷却至室温。然后取一个小样本进行核磁共振分析。在所有反应中，均未检测到β-芳基化产物。向剩余的混合物中加入HCl水溶液（5%，5mL），并在混合物搅拌0.5小时后，加入CH2Cl2（20mL）。分离出CH2Cl2相后，用CH2Cl2（2X20mL）萃取水层，用水洗涤合并的有机层（直到中性），干燥（Na2SO4），过滤，并真空浓缩。使用乙酸乙酯和己烷的混合物（1/99-10/90）作为洗脱剂，通过在硅胶上的快速色谱法从粗产物中分离出芳4-氟苯乙酮。合成路线如图3所示。

参考文献

[1] 张皓添,柏跃玲,韩香草,安保礼,徐甲强.4-氟苯乙酮双取代紫精的合成及光致变色机理[J/OL].上海大学学报(自然科学版):1-8[2023-05-04].

[2] Mo, Jun; et al. Ionic Liquid-Promoted, Highly Regioselective Heck Arylation of Electron-Rich Olefins by Aryl Halides. Journal of the American Chemical Society (2005), 127(2), 751-760.