一种由醛肟制备腈的方法与流程

文档序号:16584398发布日期:2019-01-14 18:16阅读:2176来源:国知局

腈类化合物是很多产品的重要前体化合物,比如聚酰胺、色素和染料、药物、农化品等。腈类化合物近来在香料工业中的应用发展迅速,具有香气持久、性能稳定、无刺激性的优点,已成为新型合成香料的一大类。腈类化合物中的氰基易于转化为其它官能团,比如羧酸、酰胺、醛、伯胺等,广泛应用于天然产物的全合成研究中。因此研究腈类化合物的制备方法具有重要意义。

由醛肟脱水来制备相应的腈类化合物,是目前主要的合成方法,概括有以下六种:(1)醛肟在酸酐的作用下脱水制备腈,比如邻苯二甲酸酐;(2)醛肟在有机酸或无机酸的作用下脱水制备腈,比如草酸,硫酸,氯磺酸等;(3)醛肟在酰氯、二氯亚砜、磺酰氯或氯硅烷试剂与碱的作用下脱水制备腈,比如乙酰氯/氧化锌的组合试剂,三氯乙酰氯/三乙胺的组合试剂,甲磺酰氯,叔丁基二甲基氯硅烷/咪唑的组合试剂,磺酰氯/苯并三唑的组合试剂;(4)醛肟在含磷试剂的作用下脱水制备腈,比如氯亚磷酸二乙酯,氯磷酸二乙酯,三苯基膦/碘单质的组合试剂,三苯基膦/四氯化碳的组合试剂,三苯基膦/n-氯代琥珀酰亚胺的组合试剂,磷酸二乙酯等;(5)醛肟在溴代二甲基硫鎓盐的作用下脱水制备腈;(6)醛肟在催化appel反应条件下制备腈,即草酰氯/催化量三苯基氧膦的组合试剂,该条件用草酰氯代替毒性很大的四氯化碳,催化量的三苯基氧膦代替化学当量的三苯基膦,使反应操作和后处理纯化得到了很有效的简化。这些合成方法为腈类化合物的制备提供了丰富的可选择途径,但存在不同的缺陷:试剂毒性大,反应时间长,适用的反应底物有限,操作复杂等。

本发明的目的是提供一种新的由醛肟制备腈的方法。其特征是以醛肟为起始原料,以乙腈为溶剂,在草酰氯/催化量二甲亚砜组合试剂的作用下,得到相应的腈类化合物,在反应体系中加入三乙胺,可以缩短反应时间。本发明的制备方法具有试剂价廉易得、操作简便、产率高的优点,非常适合不同类型的醛肟脱水来制备腈。反应式如下:

本发明涉及结构式如下所示的由醛肟制备腈的方法:

其主要过程是:在室温先将二甲亚砜(0.01equiv)和草酰氯(1.2equiv)依次加入乙腈中,然后滴加醛肟(1.0equiv)的乙腈溶液,反应得到相应的腈类化合物,产率在85~95%。

本发明方法中制备的腈类化合物的结构都通过核磁共振进行了确认。分析结果附在实施例后。

具体实施方式

(1)苯甲腈的制备

方法a.氮气保护,在装有温度计的100ml三口烧瓶中,依次加入无水乙腈(10ml),二甲亚砜(0.03mmol,2.5mg,0.01equiv)和草酰氯(0.31ml,3.6mmol,1.2equiv),室温条件下用恒压滴液漏斗缓慢滴加苯甲醛肟(3mmol,363mg,1.0equiv)的无水乙腈(5ml)溶液。滴加30min完毕后,继续搅拌6h,旋蒸除去溶剂得粗品,经柱层析分离提纯(石油醚/乙酸乙酯=9∶1),得到苯甲腈288mg,产率为93%。1hnmr(300mhz,cdcl3)δ7.68-7.64(m,2h),7.63-7.58(m,1h),7.50-7.44(m,j=7.5hz,2h)。13cnmr(75mhz,cdcl3)δ132.88,132.27,129.24,118.95,112.60。

方法b.氮气保护,在装有温度计的100ml三口烧瓶中,依次加入无水乙腈(10ml),二甲亚砜(0.03mmol,2.5mg,0.01equiv),苯甲醛肟(3mmol,363mg,1.0equiv)和三乙胺(1.04ml,7.5mmol,2.5equiv),室温条件下用恒压滴液漏斗缓慢滴加草酰氯(0.31ml,3.6mmol,1.2equiv)的无水乙腈(5ml)溶液。滴加完毕后,继续搅拌1h,抽滤,滤液旋干,加入蒸馏水(15ml),用乙酸乙酯萃取(3x10ml),合并有机相,用饱和氯化钠水溶液(30ml)洗涤,无水硫酸钠干燥。过滤,旋蒸除去溶剂得粗品,经柱层析分离提纯(石油醚/乙酸乙酯=9∶1),得到苯甲腈288mg,产率为93%。

(2)噻酚-2-甲腈的制备

氮气保护,在装有温度计的100ml三口烧瓶中,依次加入无水乙腈(10ml),二甲亚砜(0.03mmol,2.5mg,0.01equiv)和草酰氯(0.31ml,3.6mmol,1.2equiv),室温条件下用恒压滴液漏斗缓慢滴加噻酚-2-甲醛肟(3mmol,381mg,1.0equiv)的无水乙腈(5ml)溶液。滴加30min完毕后,继续搅拌2h,旋蒸除去溶剂得粗品,经柱层析分离提纯(石油醚/乙酸乙酯=9∶1),得到噻酚-2-甲腈311mg,产率为95%。1hnmr(300mhz,cdcl3)δ7.64(dm,j=3.6hz,1h),7.61(dd,j=5.1,1.2hz,1h),7.14(dd,j=5.1,3.6hz,1h)。13cnmr(75mhz,cdcl3)δ137.50,132.68,127.74,114.30,109.97。

(3)环己甲腈的制备

氮气保护,在装有温度计的100ml三口烧瓶中,依次加入无水乙腈(10ml),二甲亚砜(0.03mmol,2.5mg,0.01equiv)和草酰氯(0.31ml,3.6mmol,1.2equiv),室温条件下用恒压滴液漏斗缓慢滴加环己基甲醛肟(3mmol,381mg,1.0equiv)的无水乙腈(5ml)溶液。滴加30min完毕后,继续搅拌2h,旋蒸除去溶剂得粗品,经柱层析分离提纯(石油醚/乙酸乙酯=9∶1),得到环己甲腈291mg,产率为89%。1hnmr(300mhz,cdcl3)δ2.61(tt,j=8.1,3.9hz,1h),1.89-1.80(m,2h),1.77-1.63(m,4h),1.51-1.36(m,4h)。13cnmr(75mhz,cdcl3)δ122.74,29.61,28.1025.35,24.18。



技术特征:

技术总结
本发明涉及结构式如下所示的由醛肟制备腈的方法:该方法步骤:在室温先将二甲亚砜(0.01 equiv)和草酰氯(1.2 equiv)依次加入乙腈中,然后滴加醛肟(1.0 equiv)的乙腈溶液,室温搅拌反应2~12h,得到相应的腈类化合物,产率在85~95%。在反应体系中加入三乙胺,可以缩短反应时间。

技术研发人员:刘永国;丁瑞;田红玉;孙宝国;杨绍祥
受保护的技术使用者:北京工商大学
技术研发日:2018.09.04
技术公布日:2019.01.11
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