张寒青 ，潘馨慧 ，张珂 ，王航宇 ，王金辉 ,2*

（1石河子大学药学院，新疆 石河子832002；2沈阳药科大学中药学院，辽宁 沈阳110016）

α-硝基酮类的合成

张寒青1，潘馨慧1，张珂1，王航宇1，王金辉1,2*

（1石河子大学药学院，新疆 石河子832002；2沈阳药科大学中药学院，辽宁 沈阳110016）

为找到一种简便易行的方法对α-硝基酮类化合物进行合成。采用取代的苯甲酰氯和硝基甲烷为原料，经过两步反应来获得有机反应中重要的中间体α-硝基酮。结果显示，通过该方法合成了12种取代的硝基苯乙酮，其产率在68%-95%之间，结构通过1H NMR验证正确。由此可知，使用取代的苯甲酰氯和硝基甲烷为原料，可以获得相应的硝基酮，并有较为满意的产率。

α-硝基酮;合成;酰氯;硝基甲烷

由于分子结构的特殊性，α-硝基酮作为重要的合成反应中间体[1-6]，以它们为原料可制备硝基环己烯、硝酮、螺缩醛、β-硝基醇、ω-硝基醇、β-氨基醇、ω-氨基酸、α-羟基酮等多种合成砌块[7]。

α-硝基酮的合成方法已经较为成熟，从醛、酮、羧酸、烯烃或烷基酯[8-9]出发，均可以得到相应的α-硝基酮化合物。

1955年，C.D.Hurd[10]报道了以醛为原料，但该反应产率不高，仅5%-20%。之后以醛为原料获得硝基酮的反应则存在步骤繁琐[11]，或实验条件要求过高[7]的缺点。而已报道的以酮为底物获得硝基酮的反应则对底物要求较为苛刻，环酮为底物[12]或α碳必须有吸电子基的存在时[13]反应才可以发生。而以羧酸[14]为原料，则多需要经长时间的回流才能获得相应的α-硝基酮。而已有的合成硝基苯乙酮的方法，为1990年A.Kunai[15]以苯乙烯为原料所获得，但步骤繁琐。

通过文献的查阅，我们发现寻找合成α-硝基酮的方法仍是一个值得研究的课题。

本文以硝基甲烷和苯甲酰氯（或的苯基酰氯）为原料进行反应，反应全过程不需要经过加热回流等条件，且不需要添加金属催化剂，在温和的条件下，便可进行实验，同时，可以获得满意的产率，产物通过1H NMR表征。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：Varian inova-400型和Varian inova-600型核磁共振波谱仪（氘代二甲基亚砜为溶剂）。

试剂：二氯甲烷、二甲基亚砜、三乙胺、乙酸乙酯购自天津市富宇精细化工有限公司，咪唑和硝基甲烷购自成都市科龙化工试剂厂，氢化钠购自上海晶纯生化科技股份有限公司（在矿物油中 含60%），无水硫酸镁购自天津市盛奥化学试剂有限公司，苯甲酰氯购自天津市光复精细化工研究所，2-甲基苯基酰氯，3-甲基苯甲酰氯、3-溴苯甲酰氯、3-氯苯甲酰氯、4-氯苯甲酰氯购自阿达玛斯试剂有限公司，4-甲基苯甲酰氯、4-溴苯甲酰氯、4-甲氧基苯甲酰氯、4-苯基苯甲酰氯购自萨恩化学技术有限公司，4-叔丁基苯甲酰氯、2-溴苯甲酰氯购自阿法埃莎化学有限公司，试剂均为分析纯，无水溶剂为所购试剂通过溶剂除水系统除水。硅胶购自青岛海洋化工厂。

1.2 合成

中间产物b的合成：咪唑（6 mmoL）和三乙胺（6 mmoL）加入到干燥的CH2Cl2，然后再搅拌的溶液中缓慢滴加酰氯（5 mmoL），溶液在室温下反应30 min。反应液过滤，溶液快速用冷水萃取（150 mL×3），有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩，得粗产物N-酰基咪唑，此粗产物可直接用于合成2-硝基苯乙酮，不用纯化。

化合物c的合成：硝基甲烷（5 mmoL）和氢化钠（11 mmoL）加入 DMSO（25 mL），在 10 ℃下反应30 min。将得到的N-酰基咪唑粗产物（5 mmoL）溶于DMSO（25 mL），逐滴的加入反应溶剂中，溶液在10℃下反应30 min，之后在室温下反应12 h。反应液用乙酸乙酯（150 mL）稀释，加入1 N HCl（150 mL），之后用乙酸乙酯萃取（150 mL×3），合并有机相，之后用冷水萃取（150 mL×3），用无水硫酸镁干燥，过滤，浓缩。二氯甲烷/石油醚（v/v=1/1）为洗脱剂过硅胶柱，得相应的2-硝基苯乙酮。

表1 化合物c的合成Tab.1 Synthesis of compound C

续表1

由表1可以看出，此方法对不同的取代基均有较好的兼容性，反应得到满意的产率。苯环上的取代基对反应有较大的影响，间甲基取代是产率最高，可达到95%，而在邻位存在溴原子和对位存在氯原子时，反应产率仅为68%。所以可知苯环存在供电子基团时，更利于反应的进行，产率有所增加，并且处于间位的供电子基团比处于邻对位的更有利于反应，而吸电子基团的存在较不利于反应进行。当苯环对位有苯环、叔丁基等大位阻基团取代时，反应效率不受影响，且由于叔丁基的供电子效应，产率明显提高，提示此方法对大位阻基团的兼容性较好，有望应用在复杂天然产物的合成中。

图1 α-硝基酮合成路线图Fig.1 The route of synthesis for alpha nitro ketone

1.3 化合物c的谱图分析

2-硝基 -1-苯乙酮(1c)1H NMR(600 MHz，CDCl3) δ 7.91(d，J=7.4 Hz，2H)，7.72(t，J=7.5 Hz，1H)，7.57(t，J=7.8 Hz，2H)，5.92(s，2H)。

2-硝基 (2-甲基)苯乙酮 (2c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.84 (dd，J=8.1，1.3 Hz，1H)，7.57(td，J=7.6，1.3 Hz，1H)，7.40 (dt，J=7.2，3.4 Hz，2H)，6.45(s，2H)，2.49(s，3H)。

2-硝基 (3-甲基)苯乙酮 (3c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.87-7.84 (m，1H)，7.84-7.82(m，1H)，7.42(s，1H)，7.40(d，J=0.6Hz，1H)，6.50(s，2H)，2.41(s，3H)。

2-硝基 (4-甲基)苯乙酮 (4c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.81-7.71 (m，2H)，7.57(d，J=7.6 Hz，1H)，7.49 (t，J=7.6 Hz，1H)，6.52(s，2H)，2.40(s，3H)。

2-硝基(2-溴)苯乙酮(5c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.87(dt，J=6.6，3.6 Hz，1H)，7.84-7.80(m，1H)，7.60-7.52(m，2H)，6.43(s，2H)。

2-硝基(3-溴)苯乙酮(6c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 8.11 (t，J=1.8 Hz，1H)，7.95 (dddd，J=8.0，5.0，1.8，1.0Hz，2H)，7.57 (t，J=7.9Hz，1H)，6.56(s，2H)。

2-硝基(4-溴)苯乙酮(7c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.89-7.85 (m，2H)，7.85-7.81(m，2H)，6.53(s，2H)。

2-硝基(4-甲氧基)苯乙酮(8c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.94-7.93 (m，1H)，7.92-7.90(m，1H)，7.15-7.12 (m，1H)，7.12-7.10 (m，1H)，6.47(s，2H)，3.88(s，3H)。

2-硝基 (4-苯基)苯乙酮 (9c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 8.05-8.01 (m，2H)，7.93-7.89(m，2H)，7.80-7.77 (m，2H)，7.52 (tt，J=6.1，1.7 Hz，2H)，7.48-7.43(m，1H)，6.58(s，2H)。

2-硝基 (3-氯)苯乙酮 (10c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.98 (t，J=1.9 Hz，1H)，7.93-7.88(m，1H)，7.85-7.80(m，1H)，7.64(t，J=7.9 Hz，1H)，6.57(s，2H)。

2-硝基 (4-氯)苯乙酮 (11c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.98-7.95 (m，1H)，7.95-7.93(m，1 H)，7.71-7.69(m，1H)，7.68-7.66(m，1H)，6.54(s，2H)。

2-硝基(4-叔丁基)苯乙酮(12c)1H NMR(400 MHz，DMSO) δ 7.92-7.90 (m，1H)，7.89-7.87(m，1H)，7.63-7.61 (m，1H)，7.61-7.59 (m，1H)，6.51(s，2H)，1.31(s，9H)。

2 结果与讨论

本文以苯甲酰氯和硝基甲烷为原料，两步反应合成硝基酮，该反应条件温和，原料易得，反应简单易操作，具有较高收率。

研究了苯环上取代基的不同对反应产物产率的影响，结果显示，该方法对吸电子基团、供电子基团及大位阻基团均有较好的兼容性，应用广泛。此外，苯环上间位有取代基时，产率要比邻对位有取代基存在时高，同时，供电子基团存在时更利于反应的进行。

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Synthesis of α-nitroKetone

Zhang Hanqing1,Pan Xinghui1,Zhang Ke1,Wang Hangyu1,Wang Jinhui1,2*
（1 School of Pharmacy,Shihezi University,Shihezi,Xinjiang 832002,China;2 School of Traditional Chinese Materia Medica,Shenyang Pharmaceutical University,Shenyang， Liaonin 110016,China）

To find a simple and convenient method for the α-nitroKetone synthesis.The substituted benzoyl chloride and nitromethane were used as raw materials in the study;the two step reaction was used to obtain the important intermediate.The results showed that 12 kinds of substituted acetophenone were synthesized by this method,the yield was 68%-95%,and the structure was verified by1H NMR.The conclusion is that by using substituted benzoyl chloride and nitromethane as raw materials,the corresponding nitro group can be obtained,and the yield is satisfactory.

α-nitro ketone;synthesis;chloride;nitromethane

R914.5

A

10.13880/j.cnki.65-1174/n.2017.05.013

1007-7383(2017)05-0602-04

2017-01-19

新疆特种植物药资源教育部重点实验室开放课题（20150203）

张寒青（1991-），女，硕士研究生，专业方向为药物化学。

*通信作者：王金辉（1972-），男，教授，从事中药及天然药物中有效成分的研究，e-mail:15999290001@163.com。