本发明涉及一种苯腈类化合物的制备方法，特别涉及一种2-硝基-4-三氟甲基苯腈的制备方法。
背景技术：
2-硝基-4-三氟甲基苯腈（NCB）是一种特殊芳香族氟化合物，是医药、农药等多种化合物的中间体。在医药方面，是合成治疗血糖过低、止痛、降血压等药物的中间体；在农药方面，属高效、低毒、低用量农药中间体。NCB还可用于制备烯醇衍生物用作除草剂，对具有抗药性的杂草防治效果特别有效；在吡啶环中引入三氟甲基合成的除草剂，为激素型选择性芽后除草剂，专门用于防治阔叶型杂草，是当前除草剂领域开发研究主要方向。
EP1000929描述了使用3-硝基-4-氟三氟甲苯和氰化钠或氰化钾作原料合成2-硝基-4-三氟甲基苯腈的方法，该方法包括3-硝基-4-氟三氟甲苯和氰化钠或者氰化钾分别在乙腈、氰苯、THF等溶剂中反应得到2-硝基-4-三氟甲基苯腈，反应最高收率47%。US4886936、US6635780等文献描述了使用3-硝基-4-溴三氟甲苯和氰化亚铜作原料合成2-硝基-4-三氟甲基苯腈时，反应选择性和转化率非常好；但是3-硝基-4-溴三氟甲苯市场供应稀少，并且价格昂贵。而采用3-硝基-4-氯三氟甲苯和氰化亚铜作原料合成2-硝基-4-三氟甲基苯腈时，反应选择性差，产率较低。
根据CN101585783A，使用溴化镍催化剂，氰化亚铜做氰化剂，采用3-硝基-4-氯三氟甲苯做反应原料，反应选择性和转化率都得到比较理想的效果。但是溴化镍价格较为昂贵，不宜大量使用。
CN102675151A，使用氯化亚铜和/或溴化亚铜做催化剂，采用3-硝基-4-氯三氟甲苯与亚铁氰化钾反应制备产物，但反应时间长，产率较低，
此外，这些方法都使用了高毒的氰化试剂作为氰化剂，比如：氰化钾和氰化钠等，或者它们的混合试剂，并且其中因氰化亚铜效果理想而优选。
技术实现要素：
针对上述技术缺陷，本发明提供了一种2-硝基-4-三氟甲基苯腈的合成方法，使得合成反应的条件温和、所使用的大多数原料毒性较低、生产成本低且利于工业化生产。
本发明的技术方案为，一种2-硝基-4-三氟甲基苯腈的合成方法，其步骤如下：
将氰化亚铜溶解到溶剂中，搅拌全溶后升温到150℃-160℃，用分水器脱去水分，然后降温到110~120℃；加入催化剂与2-硝基-4-三氟甲基卤代苯，加完后在150-160℃保温反应8-14h；GC检测至2-硝基-4-三氟甲基卤代苯反应完毕。降至室温，在搅拌下把溶液倒入2-硝基-4-三氟甲基苯腈粗品摩尔量4.0-8.0倍浓度为40-50%乙酸乙酯水溶液中，过滤去除铜盐，滤饼用2-硝基-4-三氟甲基苯腈的摩尔量2-4倍的乙酸乙酯洗涤萃取，合并油层，再用水洗涤油层，最后用无水硫酸镁干燥后真空精馏，得到2-硝基-4-三氟甲基苯腈。
2-硝基-4-三氟甲基卤代苯的结构式如下：
；
2-硝基-4-三氟甲基苯腈结构式如下：
。
氰化亚铜与2-硝基-4-三氟甲基卤代苯的摩尔比为（0.5~3.0）: 1，催化剂与2-硝基-4-三氟甲基卤代苯摩尔比为（0.05-1）：1；
所述溶剂包括N,N二甲基甲酰胺，N,N-二甲基乙酰胺、二甲基亚砜、N-甲基吡咯烷酮、环丁砜、苯腈中的一种或多种；
所述催化剂为含氮有机碱与卤化物制备的催化剂，有机碱与卤化物的总量摩尔比为1:（0.1-3）。催化剂中含氮有机碱包括乙胺、二乙胺、三乙胺、丙胺、吡啶、3-甲基吡啶、4-二甲氨基吡啶等有机碱中一种；卤化物包括氟化钠、氯化钠、溴化钠、碘化钠、氟化钾、氯化钾、溴化钾、碘化钾中一种。
本发明提供的邻硝基苯腈类化合物制备方法的有益效果如下：
（1）采用自制的组合催化剂，产品选择性和收率较高。
（2）所用原材料除氰化亚铜有一定毒性以外，其他原料毒性相对较低，有利于生产操作者的身体健康。
（3）工艺简单，反应条件温和。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
在干燥氮气保护下，向反应瓶中加入N-甲基吡咯烷酮90.2g，氰化亚铜13.4g，升温回流分水，降温至110℃，加入2-硝基-4-氯三氟甲苯22.5g，催化剂1.1g（二甲氨基吡啶0.7g，碘化钾0.4g）。开启搅拌，加热至150-160℃，搅拌反应12h。随后，在氮气保护下降温至室温，取样GC分析，原料反应完毕。加入60.0g乙酸乙酯和20.0g水，搅拌，分出有机相，水相用20.0g乙酸乙酯萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥，真空精馏得产品19.8g，收率91.5%，LC含量98.1%。2-硝基-4-三氟甲基苯腈质谱数据（EI）所示：216（M+），170（M-NO2）。
实施例2
在干燥氮气保护下，向反应瓶中加入DMF 88.7g，氰化亚铜11.2g，升温回流分水，分水完毕后，降温至105℃，加入3-硝基-4-氯三氟甲苯22.5g，催化剂1.3g（吡啶0.8，氯化钾0.5g）。开启搅拌，加热至150-160℃，搅拌反应12h。随后，在氮气保护下降温至室温，取样GC分析，原料反应完毕。加入60.0g乙酸乙酯和20.0g水，搅拌，分出有机相，水相用20.0g乙酸乙酯萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥，真空精馏得产品19.1g，收率88.4%，LC含量97.2%。
实施例3
在干燥氮气保护下，向反应瓶中加入环丁砜 95.6g，氰化亚铜14.6g，升温回流分水，分水完毕后，降温至110℃，加入3-硝基-4-氯三氟甲苯22.5g，，催化剂0.3g（二异丙基乙基胺0.2g，溴化钾0.1g）。开启搅拌，加热至150-160℃，搅拌反应12h。随后，在氮气保护下降温至室温，取样GC分析，原料反应完毕。加入60.0g乙酸乙酯和20.0g水，搅拌，分出有机相，水相用20.0g乙酸乙酯萃取，合并有机相，经无水硫酸钠干燥，真空精馏得产品18.4g，收率85.3%，LC含量95.7%。