李世昌，敖曉娟，王　慶，王浩江，譚卓華，王　飛，楊育農(nóng)

(廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665)

?

黃鳴龍反應(yīng)和克萊門森反應(yīng)在制備長(zhǎng)鏈烷基酚中的應(yīng)用*

李世昌，敖曉娟，王慶，王浩江，譚卓華，王飛，楊育農(nóng)

(廣州合成材料研究院有限公司，廣東廣州 510665)

抗氧劑2，2′-亞甲基雙(6-壬基對(duì)甲酚)合成研究中的關(guān)鍵中間體2-壬基對(duì)甲酚通過(guò)羰基還原制備，羰基還原可以通過(guò)黃鳴龍反應(yīng)或克萊門森反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，本研究對(duì)比了這兩種反應(yīng)在2-壬基對(duì)甲酚制備中的應(yīng)用。

羰基還原，亞甲基，黃鳴龍反應(yīng)，克萊門森反應(yīng)

還原反應(yīng)在有機(jī)合成中是一類重要的反應(yīng)，能夠?qū)崿F(xiàn)烯烴制備飽和烴、羰基制備羥基、硝基成胺等官能團(tuán)的轉(zhuǎn)化[1]。很多還原反應(yīng)是通過(guò)直接加氫來(lái)實(shí)現(xiàn)，利用供氫劑四氫鋁鋰、硼氫化鈉供氫或者氫氣催化氫化還原實(shí)現(xiàn)。有一類還原反應(yīng)比較特殊，羰基還原為亞甲基，不但有加氫而且還有脫氧行為。最開(kāi)始的研究中需要使用高活性試劑、高溫高壓才能實(shí)現(xiàn)，且收率不高，是一類比較難的還原反應(yīng)[2]。隨著克萊門森反應(yīng)和黃鳴龍反應(yīng)的不斷發(fā)展為羰基還原為亞甲基提供了更多選擇途徑，在有機(jī)合成中有著重要的意義。

前期的研究中，我們?cè)?jīng)報(bào)道了橡膠用抗氧劑2，2′-亞甲基雙(6-壬基對(duì)甲酚)的合成研究，其中關(guān)鍵中間體2-壬基對(duì)甲酚(2)的制備即涉及羰基還原為亞甲基的過(guò)程[3]，如圖1所示。當(dāng)時(shí)的研究成果選擇克萊門森反應(yīng)實(shí)現(xiàn)了羰基到亞甲基的轉(zhuǎn)化，但是其實(shí)現(xiàn)中需要用到的鋅汞齊有劇毒的氯化汞來(lái)制備，同時(shí)消耗大量濃鹽酸，限制了最終產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)。

本研究我們考察黃鳴龍反應(yīng)制備2-壬基對(duì)甲酚(2)，與克萊門森反應(yīng)進(jìn)行對(duì)比[4-6]。

1　實(shí)驗(yàn)部分

1.1儀器和試劑

儀器：集熱式磁力攪拌器、圓底燒瓶、回流冷凝管、恒壓滴液漏斗、砂芯漏斗、循環(huán)水真空泵、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、熔點(diǎn)儀、GF254鋁基TLC板、核磁共振儀(TMS做內(nèi)標(biāo))、DSQ、ESI。

試劑：鋅粉、HgCl2、濃鹽酸、水合肼、二甘醇、氫氧化鉀等均為市售試劑，除非特別注明均未經(jīng)純化直接使用。2-壬?；鶎?duì)甲酚按照文獻(xiàn)制備[3]。

1.2克萊門森還原反應(yīng)

圖2　克萊門森還原反應(yīng)制備2-壬基對(duì)甲酚

參照前期已經(jīng)報(bào)道的研究進(jìn)行[3]：稱取氯化汞(HgCl2)18g(0.07mol)于圓底燒瓶中，加入30mL濃鹽酸和100mL水?dāng)嚢枞芙??？焖贁嚢钘l件下分批次加入鋅粉73g(1.1mol)，待沒(méi)有氣泡冒出時(shí)傾出上清，用水洗滌兩次即得鋅汞齊(用水覆蓋催化劑)。新制備的鋅汞齊中加入142mL濃鹽酸和150mL水，在攪拌下加入溶解在200mL乙醇中的70g(0.282mol)化合物1。然后加熱到約85℃回流反應(yīng)5h，降到室溫，傾出液體，分出有機(jī)層加入500mL水，分別用200mL乙酸乙酯萃取4次，然后分別用水和飽和食鹽水各洗滌一次，乙酸乙酯相用無(wú)水硫酸鎂干燥后抽濾，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀干燥得到目標(biāo)化合物2(無(wú)色液體，60g，Y=91%)。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：6.92(d，J=1.9Hz，1H)，6.87(dd，J=8.0，1.9Hz，1H)，6.66(d，J=8.0Hz，1H)，4.48(s，1H)，2.56(t，J=8.0Hz，2H)，2.26(s，3H)，1.66～1.53(m，2H)，1.41～1.24(m，12H)，0.89(t，J=6.9Hz，3H)；13C NMR(101MHz，CDCl3)δ：151.14，130.73，129.87，128.34，127.32，115.03，31.89，29.97，29.93，29.59，29.55，29.32，22.66，20.50，14.08；EIMS(70eV)(m/z，%)：234(M+，25)，121(M+-113，100)。

1.3黃鳴龍反應(yīng)

圖3　嘗試?yán)命S鳴龍反應(yīng)制備2-壬基對(duì)甲酚

取18g(0.072mol)化合物1、16.2g(0.29mol)KOH、13.5mL N2H4·H2O(0.22mol)和80mL二甘醇加入圓底燒瓶中，加熱到110℃回流反應(yīng)，TLC跟蹤原料點(diǎn)的消失，1h后除去回流裝置慢慢加熱到160℃～190℃反應(yīng)4h，降溫后加水，用乙酸乙酯萃取3次，合并有機(jī)相，分別用水、飽和食鹽水洗滌各一次，無(wú)水硫酸鎂干燥，抽濾、旋干的黃色液體，放置冷卻得到黃色固體，石油醚重結(jié)晶得到淡黃色固體3。1H NMR(400MHz，CDCl3)δ：7.38(s，2H)，7.17(dd，J=8.3，1.4Hz，2H)，6.95(d，J=8.3Hz，2H)，3.06～2.95(m，4H)，2.35(s，6H)，1.74～1.58(m，4H)，1.57～1.42(m，4H)，1.42～1.19(m，16H)，0.88(t，J=6.7Hz，6H)；13C NMR(101MHz，CDCl3)δ：171.91，159.04，133.56，128.75，127.71，117.91，117.83，77.32，77.00，76.68，31.79，29.80，29.17，29.08，28.27，27.55，22.61，20.75，14.01；EIMS(70eV)(m/z，%)：493(M+，11)，246(M+-247，92)，160(M+-333，100)。

2　結(jié)果與討論

克萊門森反應(yīng)，在有機(jī)合成中常用于合成直鏈烷基苯。由于反應(yīng)是在酸性介質(zhì)中進(jìn)行的，適合對(duì)酸不敏感的化合物的還原。黃鳴龍反應(yīng)是先讓醛或酮與氫氧化鈉、肼的水溶液和高沸點(diǎn)的醇(如DEG等)一起加熱，醛和酮先生成腙，然后蒸出水和過(guò)量的腙，繼續(xù)升溫回流使腙分解放出氮?dú)?，則羰基被還原成亞甲基。

本研究中的羰基化合物2-壬?；鶎?duì)甲酚(1)對(duì)酸和堿都是穩(wěn)定的，利用克萊門森反應(yīng)順利得到了目標(biāo)產(chǎn)物(2)，而利用黃鳴龍反應(yīng)只得到黃色固體，經(jīng)譜圖解析是聯(lián)氮化合物(3)。為了充分考察黃鳴龍反應(yīng)的可行性，考察了水合肼比例、加料順序以及分解溫度(見(jiàn)表1)。

表1　還原反應(yīng)的條件考察

從結(jié)果可以看到，改變條件最終都得到了黃色固體3，沒(méi)能實(shí)現(xiàn)合成化合物2的目的。另外直接將黃色固體溶入DEG中加熱到190℃～200℃也未得到分解產(chǎn)物。

3　結(jié)論

本研究考察了酸性條件和堿性條件下對(duì)2-壬?；鶎?duì)甲酚的還原反應(yīng)，酸性條件下的克萊門森還原反應(yīng)可以制備得到目標(biāo)還原產(chǎn)物，而堿性條件下的黃鳴龍反應(yīng)則只得到聯(lián)氮化合物，未能制備得到目標(biāo)產(chǎn)物，原料2-壬?；鶎?duì)甲酚的電子分布和位阻影響了通過(guò)黃鳴龍反應(yīng)制備2-壬基對(duì)甲酚。該研究成果為羰基還原成飽和碳研究提供新的參考資料。

[1] 王麗君.有機(jī)化學(xué)中還原反應(yīng)的應(yīng)用[J].石家莊職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2013，25(2)：56-58.

[2] 司波.羰基還原為亞甲基反應(yīng)綜述[J].丹東師專學(xué)報(bào)，1995(1)：35-37.

[3] 李世昌，敖曉娟，王慶，等.新型雙酚類抗氧劑2，2′-亞甲基雙(6-壬基對(duì)甲酚)的合成[J].合成材料老化與應(yīng)用，2014，43(6)：33-36.

[4] Oslund R C，Cermak N，Verlinde C L M J，et al. Simplified YM-26734 inhibitors of secreted phospholipase A2 group IIA[J]. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters，2008，18(20)：5415-5419.

[5] 郭志雄，王荷芳，辛春偉，等.葉酸拮抗劑Alimta的合成[J].有機(jī)化學(xué)，2006(04)：546-550.

[6] 韓廣甸，馬兆揚(yáng).黃鳴龍還原法[J].有機(jī)化學(xué)，2009(07)：1001-1017.

The Comparison of Huang-Minglong Reduction with Clemmensen Reduction in Application of the Synthese of Long-chain Alkyl Phenol

LI Shi-chang，AO Xiao-juan，WANG Qing，WANG Hao-jiang，TAN Zhuo-hua，WANG Fei，YANG Yu-nong

(Guangzhou Research Institute Co.Ltd. of Synthetic Materials，Guangzhou 510665，Guangdong，China)

Rubber antioxidant，2，2′-methylene bis(6-nonyl-p-cresol) is synthesized throughout key intermediate 2-nonyl-p-cresol，which can be achieved by carbonyl group reduction with Huang-Minglong reduction or Clemmensen reduction. Thereby，those two processes were evaluated in this article.

carbonyl group reduction，methylene group，Huang-Minglong reduction，Clemmensen reduction

科技部“轉(zhuǎn)制科研院所創(chuàng)新能力專項(xiàng)資金”項(xiàng)目(2014EG116270)

李世昌，博士，高級(jí)工程師，有機(jī)合成專業(yè)，從事抗氧劑、光穩(wěn)定劑抗菌劑等分子助劑的設(shè)計(jì)與合成；E-mail：lschang1@163.com

TQ 203.5