N-乙基-4-哌啶酮是一种重要的化学合成中间体，其合成和应用在医药合成和化学合成领域具有重要意义。
背景：哌啶酮及其衍生物在医药领域具有重要的研究价值，它广泛应用于镇痛、消炎、抗组胺、抗心率失常、抗精神病以及抗肿瘤等药物的合成，特别是在中枢神经系统疾病和过敏性疾病的临床治疗中占据着不可替代的地位，因此，对于该类化合物的研究已成为药物合成领域的研究热点。
哌啶酮结构中的羰基及其邻位上亚甲基的活性可以引发多种有机反应，从而衍生出许多实用的医药、农药、化工中间体。特别是N-取代-4-哌啶酮类化合物，是制备各种生物碱和药物的重要合成中间体。药物的合成通常需要在哌啶环4号位上具有较高反应活性的基团，以便与其他具有药学功能的基团结合。由于4-哌啶酮本身的羰基活性较高，在一定的反应条件下易转变为羰基、卤代基、胺基、腈基、羧基、酯基、甲醛基等活性基团，因此在哌啶类药物的合成中扮演着举足轻重的角色。
合成：向单口瓶中加入成盐的酸水溶液，加热回馏搅拌 4 h，有大量气泡产生，4 h 后依然有大量气泡产生，为检测反应是否完全，取少量反应液加入 FeCl3 2~3 滴溶液，发现溶液没有变黑，说明反应完全，减压旋蒸浓缩反应液。
将氢氧化钾（30 g）加入水（30 mL）中溶解，调节 pH 值为 13。用无水乙醚萃取（30 mL×3），合并乙醚层，水层呈浅黄色透明溶液，室温减压除去乙醚，得浅黄色粘稠液体的 N-乙基-4-哌啶酮（5.08 g，0.04 mol），收率为 40%，GC 纯度 98.6%。
用丙酮溶解上述哌啶酮粗产物，有较多固体粉末产生，过滤（固体 0.23 g），旋蒸除去丙酮，用油泵减压蒸馏，得到无色液体的 N-乙基-4-哌啶酮 2.01 g (63-64℃，1-2mmHg)，GC 纯度为 99.3%，总收率为 16%。
应用：
1. 合成6-氨基-2-乙基-8-芳基-5,7,7(1H)-三氰基-2,3,8,8a-四氢异喹啉。高亚年等人通过芳醛、丙二腈和N-取代-4-哌啶酮在室温下, 无溶剂、无催化剂反应, 方便、快速地合成8-芳基-5,7,7-三氰基异 喹啉衍生物。 N-乙基-4-哌啶酮是首次应用于合成6-氨基-2-乙基-8-芳基-5,7,7(1H)-三氰基-2,3,8,8a-四氢异喹啉化合物。该方法具有反应条件温和、原料易得、操作简单、产率高、反应时间短, 过程绿色等优点。
8-芳基-2,3,8,8a-四氢-5,7,7(1H)-三氰基异喹啉衍生物合成通法：
芳醛(1.0 mmol)、丙二腈(2.2 mmol)、N-乙基-4-哌啶 酮(或N-乙氧基羰基-4-哌啶酮) (1.0 mmol)按顺序放在玛瑙研钵中, 迅速室温研磨2～5 min, 反应混合物逐渐固化即完成反应, 取出固体, 用少量的95% EtOH重结晶即可得到纯净的产物4.
2. 合成异喹啉。将芳醛、丙二 腈和N-乙基-4-哌啶酮在研钵中混在一起,室温下简单研磨即可, 反应十分迅速, 2～5 min反应即可结束, 并以较高的产率获得目标产物异喹啉。
参考文献：
[1]高亚年;张梦烨;钱海燕;谢倩雯;陈明;徐双双;荣良策. 室温条件下无溶剂、无催化剂、绿色快速合成8-芳基-5,7,7-三氰基异喹啉衍生物 [J]. 有机化学, 2016, 36 (07): 1706-1711.
[2]陈向宁. 碘催化双Mannich反应合成4-哌啶酮衍生物的反应方法学研究[D]. 西北师范大学, 2012.
[3]王娟, N-取代-4-哌啶酮的合成方法研究. 河北省, 石家庄学院, 2011-06-29.
[4]李炜坤. 哌啶酮及其衍生物合成方法研究[D]. 华中科技大学, 2008.
1
