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對氰基苯乙酮是一種重要的有機(jī)合成中間體，在有機(jī)合成、藥物合成和液晶中具有廣泛的用途。
芳香腈類化合物是一類非常重要的有機(jī)合成中間體，廣泛存在于醫(yī)藥、農(nóng)藥、除草劑、殺蟲劑、染料、香料以及天然產(chǎn)物中。如可用于制造優(yōu)良的亮藍(lán)色重氮染料的2,4-二硝基-6-氰基苯胺以及具有尖銳而強(qiáng)烈的類似檸檬香氣的國際新型腈類香料檸檬腈等。另外，氰基是一類含有碳-氮叁鍵的官能團(tuán)，鍵長較短，具有相對較小的體積(約為甲基的1/8)和強(qiáng)極性及強(qiáng)吸電子性等特征，故而氰基是一種良好的氫鍵受體，使其能夠深入到靶標(biāo)蛋白深處與活性部位的關(guān)鍵氨基酸形成強(qiáng)的氫鍵相互作用；同時，氰基也由于其在活性研究中所表現(xiàn)出的代謝穩(wěn)定性以及作為羥基、羧基等官能團(tuán)的生物電子等排體，能夠增強(qiáng)藥物小分子同靶標(biāo)蛋白的相互作用，因而也被廣泛地應(yīng)用于藥物化學(xué)研究中。如抗HIV藥Etravirine，抗痛風(fēng)藥Febuxostat，抗腫瘤藥Letrozole以及抗抑郁藥Citalopram等都擁有芳香腈作為該藥物分子的重要官能團(tuán)。此外，氰基也可以發(fā)生多種多樣的官能團(tuán)轉(zhuǎn)化，形成其它的重要有機(jī)化合物，如羧酸、醛、酮、酰胺、胺、四唑以及其它氮雜環(huán)化合物。
步驟1：催化劑A的制備
取12.5gAl(OH)3、1.1gCo(NO3)2·6H2O、1.6gNi(NO3)2·6H2O、20.0g濃磷酸和150ml蒸餾水，一起攪拌下，滴入25.8g丙三醇；滴加完畢后，攪拌一小時；轉(zhuǎn)入不銹鋼密閉容器中，于180℃晶化24小時；然后，抽濾，濾餅經(jīng)蒸餾水洗滌5-6次、120℃烘干后，在550℃焙燒2小時，即制得催化劑A。
步驟2：催化劑B-H的制備
除了催化劑各活性組分先驅(qū)物及組成和有機(jī)模板劑不同外，催化劑B-G的制備和催化活性評價方法均于催化劑A相同，催化劑的組成見表1。
催化劑的反應(yīng)性能評價結(jié)果見表2；用無水乙醇將反應(yīng)物全部溶解，過濾后，取樣，用氣相色譜儀進(jìn)行分析(面積歸一法)。
步驟3：壓力反應(yīng)器中的反應(yīng)
將1.50g對乙基苯甲腈和0.075g催化劑A投入40ml壓力釜中，封釜，通氧氣撿漏，換氣三次。常壓下，攪拌，加熱升溫；當(dāng)釜內(nèi)溫度為160°時，通入氧氣至釜內(nèi)氧壓達(dá)1.00MPa，開始反應(yīng)；當(dāng)釜內(nèi)壓力達(dá)0.10MPa時，補(bǔ)充氧氣至釜內(nèi)氧壓達(dá)1.00MPa，繼續(xù)反應(yīng)；如此間歇補(bǔ)充氧氣，當(dāng)釜內(nèi)壓力不在下降時，停止反應(yīng)；反應(yīng)時間約為4小時。冷卻至室溫，開釜；反應(yīng)物為淡黃色固體狀，催化劑沉于下面。
將反應(yīng)物用30毫升無水乙醇溶解，過濾后，取樣，用氣相色譜儀分析(面積歸一法)。原料轉(zhuǎn)化率為48.7％，選擇性為98.0％。
步驟4：常壓反應(yīng)器中的反應(yīng)
將3.0g對乙基苯甲腈和0.30g催化劑A投入安裝有冷凝管和通氣管的反應(yīng)瓶中，油浴加熱升溫，當(dāng)油浴溫度為180°應(yīng)；反應(yīng)5小時后停止。若鼓入空氣，反應(yīng)時間為10小時。
放置冷卻，反應(yīng)物為黃色固體狀，催化劑沉于下面。
在充滿N2的手套箱中，向具有封口塞的小瓶中依次加入NiCl2·6H2O(5.9mg,0.025mmol)，dppf(16.6mg,0.03mmol)，Zn(6.5mg,0.1mmol)，Zn(CN)2(47.0mg,0.4mmol),DMAP(61.1mg,0.5mmol)，4-乙?；交谆撬狨?107.1mg,0.5mmol)，CH3CN(5mL)。蓋好蓋子后移出手套箱，直接置于80℃油浴中加熱反應(yīng)，12h后冷至室溫，TLC檢測后硅膠過濾，乙酸乙酯洗，濃縮后柱層析。淋洗劑：石油醚/乙酸乙酯＝5:1，產(chǎn)物為白色固體64.0mg，收率88％，1HNMR純度大于98％。
[1][中國發(fā)明,中國發(fā)明授權(quán)]CN03133522.5一種一步直接催化選擇氧化合成對氰基苯乙酮的方法
[2][中國發(fā)明]CN201810113897.7一種芳香腈或烯基腈類化合物的制備方法