本发明属于有机化学合成领域，具体涉及一种α-芳基腈化合物的制备方法。
背景技术：
α-芳基腈化合物是许多天然产物、药物中的重要结构单元。而氰基又具有良好的官能团衍生性，因而成为重要的有机合成子。可以简单的被水解或者还原，制备酰胺(inorg.chim.acta2005,358,1-21)、羧酸(tetrahedronlett.2014,55,3802-3804.)、醛(tetrahedronlett.2002,43,1395-1396.)、酮(j.org.chem.1987,52,3901-3904.)和胺(j.med.chem.1993,36,3300-3307.)类化合物。
此外，α-芳基腈化合物还广泛存在于生物医药当中。含α-芳基腈化合物结构的药物可用于治疗多种疾病。例如，地芬诺酯：用于治疗腹泻的药物；阿那曲唑：用于治疗乳腺癌的药物；戊脉安：用于治疗冠心病的药物；戈洛帕米：阿那曲唑的甲氧基衍生物，效用是阿那曲唑的10倍；左卡巴斯丁：用于治疗结膜炎的药物；异黄酶素：一种镇痛止咳药。因此，制备α-芳基腈化合物的该合成方法具有重要的现实意义。
目前，报道的α-芳基腈化合物的合成方法主要有以下几种：(一)、强碱条件下芳基卤化物与氰基化合物的偶联反应(tetrahedron.1974,30,3723-3735)。该反应虽然能够顺利的合成硝基的α-芳基腈化合物，但是令人遗憾的是该反应底物范围较窄而且需要强碱体系中才能完成；(二)、苄基醇或者苄基卤化物的氰化反应(j.org.chem.1999,64,3171-3177)，该反应虽然产率较高，也避免了使用剧毒的金属氰化物做氰源等优点，但此反应需要在加热到一定温度下才能进行的缺点却又限制了此类反应的应用。(三)、钯催化芳基卤化物与氰基化合物的偶联反应(angew.chem.int.ed.2003,42,5051–5053)，该反应需要在金属钯催化下才能进行，因此条件限制了此反应底物的多样性，适用范围有限。
技术实现要素：
为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明提供了一种α-芳基腈化合物的制备方法，具有反应条件温和，选择性好，收率高，产物易分离，操作简单等优点。
本发明采用的技术方案如下：
一种α-芳基腈化合物的制备方法，在酸酐类化合物存在下，结构式(ⅰ)所示的芳基亚砜与结构式(ⅱ)所示的α-锡取代的腈类化合物在溶剂中进行反应，合成结构式(ⅲ)所示的α-芳基腈化合物，该反应的通式如下：
其中，r1选自氢、卤素、烷基、烷氧基、烷基羰基、氰基或硝基，r2选自对甲苯磺酰基或叔丁氧羰基，r3、r4和x独立地选自氢或烷基，m＝3。
优选地，结构式(ⅰ)～(ⅲ)中，r1选自氢、卤素、c1～c4烷基、c1～c4烷氧基、c1～c4烷基羰基或氰基，r2选自对甲苯磺酰基或叔丁氧羰基，r3和r4独立地选自氢或c1～c4烷基，x为c1～c4烷基，m＝3。
所述酸酐类化合物为三氟乙酸酐、三氟甲磺酸酐、甲磺酸酐、对甲苯磺酸酐、三氯乙酸酐、乙酸酐、一氯二氟乙酸酐和戊二酸酐中的至少一种。
酸酐类化合物与芳基亚砜的投加摩尔比为1.1～2：1；作为优选，酸酐类化合物与芳基亚砜的投加摩尔比为1.5：1。
芳基亚砜与α-锡取代的腈类化合物的投加摩尔比为1：1.1～2；作为优选，芳基亚砜与α-锡取代的腈类化合物的投加摩尔比为1：1.5。
本发明所用溶剂为乙腈或二氯甲烷。
所述反应的温度为-80～0℃，反应时间为10min～15h。
与现有方法相比，本方法通过芳基亚砜与α-锡取代的腈类化合物在温和条件下合成α-芳基腈化合物，其优势在于：
(1)本发明方法反应条件温和，选择性好，收率高，产物易分离，操作简单；
(2)本方法所用原料价廉易得，避免了传统方法中碱性过强，反应条件要求严格，反应底物受到限制的缺点；
(3)芳基亚砜与α-锡取代的腈类化合物反应，能够制备化学稳定的α-芳基腈化合物，为这一类化合物的合成提供新的反应策略。
具体实施方式
实施例1
-78℃，n2保护下，将重蒸过的2.5ml二氯甲烷(dcm)加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜167mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物280mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐(tfaa)158mg(0.75mmol)，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.27,展开剂：石油醚/乙酸乙酯＝10/1，v/v)，得到的产物为白色固体178mg，产率为90％。
本实施例所涉及的反应的机理如下所示：
目标产物的表征如下：
1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.19(d,j＝8.4hz,1h),7.67(t,j＝6.6hz,3h),7.40(t,j＝7.8hz,1h),7.34(t,j＝7.5hz,1h),7.23(d,j＝8.3hz,2h),5.25(dd,j＝9.2,6.2hz,1h),2.33(d,7h),1.99–1.87(m,1h),1.74–1.63(m,1h),1.53–1.42(m,1h),1.00(t,j＝7.4hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ145.84,137.02,136.61,135.03,130.56,130.25,126.63,126.22,124.60,119.83,119.25,118.74,115.73,36.04,28.84,21.74,20.97,18.27,13.46。
实施例2
-78℃，n2保护下，将重蒸过的2.5ml二氯甲烷加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜205.5mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物280mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐158mg(0.75mmol)，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.23,展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝20/1，v/v)，得到的产物为白色固体203mg，产率为85％。
目标产物的表征如下：
1hnmr(400mhz,cdcl3)δ8.20(d,j＝8.4hz,1h),7.68(d,j＝7.5hz,2h),7.48(d,j＝7.8hz,1h),7.30–7.22(m,2h),7.19(t,j＝8.2hz,1h),5.38(t,1h),2.38(d,j＝23.8hz,7h),1.98–1.83(m,1h),1.80–1.64(m,1h),1.57–1.43(m,1h),1.01(t,j＝7.3hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ146.15,139.87,137.77,134.59,130.29,129.90,127.68,126.58,126.47,119.11,118.52,114.68,114.52,35.87,28.93,21.67,21.27,20.94,13.38。
实施例3
-40℃，n2保护下，将2.5ml重蒸过的乙腈(mecn)加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜180.5mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物280mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐158mg(0.75mmol)，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.23,展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝10/1，v/v)，得到的产物为白色固体189mg，产率为89％。
目标产物的表征如下：
1hnmr(600mhz,cdcl3)δ11.52(s,1h),8.48(d,j＝7.5hz,1h),7.96(d,j＝7.6hz,1h),7.68(s,2h),7.48(t,j＝8.0hz,1h),7.27(d,2h),5.42–5.30(m,1h),2.35(d,j＝22.3hz,7h),1.99–1.86(m,1h),1.80–1.69(m,1h),1.57–1.43(m,1h),1.02(t,j＝7.3hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ191.14,146.47,140.82,137.33,134.63,130.55,130.49,129.97,126.66,125.68,124.00,120.96,118.84,116.77,35.90,28.93,21.79,21.05,19.00,13.44。
实施例4
-78℃，n2保护下，将重蒸过的2.5ml二氯甲烷加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜181.5mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物280mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐158mg(0.75mmol)，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.24,展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝10/1，v/v)，得到的产物为白色固体206mg，产率为96％。
目标产物的表征如下：
1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.08(d,j＝9.1hz,1h),7.64(d,j＝7.8hz,2h),7.20(d,j＝8.2hz,2h),7.07(d,j＝2.5hz,1h),6.99(dd,j＝9.1,2.6hz,1h),5.23(dd,j＝9.2,6.3hz,1h),3.85(s,3h),2.31(d,j＝9.1hz,7h),1.99–1.85(m,1h),1.72–1.59(m,1h),1.53–1.38(m,1h),0.99(t,j＝7.4hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ157.34,145.66,137.65,134.76,131.76,130.90,130.09,126.46,119.17,118.67,116.78,115.17,101.66,55.72,35.93,28.74,21.61,20.84,18.07,13.36。
实施例5
-78℃，n2保护下，将重蒸过的2.5ml二氯甲烷加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜179mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物280mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐158mg(0.75mmol)，搅拌10min，升温至-60℃，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.28,展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝5/1，v/v)，得到的产物为白色固体208mg，产率为95％。
目标产物的表征如下：
1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.30(d,j＝8.6hz,1h),8.01(s,1h),7.69(d,j＝6.8hz,2h),7.64(d,j＝8.7hz,1h),7.29(d,j＝8.2hz,2h),5.19(dd,j＝9.3,6.0hz,1h),2.36(d,j＝27.3hz,7h),1.94–1.83(m,1h),1.74–1.66(m,1h),1.53–1.42(m,1h),1.00(t,j＝7.3hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ146.70,139.55,138.22,134.60,130.79,130.60,129.00,126.63,124.65,118.89,118.55,117.93,116.46,108.27,35.90,28.80,21.79,20.95,18.41,13.37。
实施例6
-78℃，n2保护下，将重蒸过的2.5ml二氯甲烷加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜139.5mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物208mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐158mg(0.75mmol)，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.38,展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝20/1，v/v)，得到的产物为无色油状液体103mg，产率为60％。
目标产物的表征如下：
1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.09(d,j＝8.3hz,1h),7.74(d,j＝7.2hz,1h),7.41–7.36(m,1h),7.36–7.31(m,1h),5.25(dd,j＝8.9,6.5hz,1h),2.36(s,3h),2.34–2.26(m,1h),1.92(ddt,j＝12.9,10.2,6.3hz,1h),1.75(s,9h),1.69–1.63(m,1h),1.54–1.45(m,1h),1.01(t,j＝7.4hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ149.67,136.97,135.96,129.66,125.67,123.63,119.60,119.58,116.12,116.07,86.03,29.59,28.30,20.88,18.71,13.57。
实施例7
-78℃，n2保护下，将2.5ml重蒸过的二氯甲烷加到25ml的反应管中，再将芳基亚砜189mg(0.5mmol)和α-锡取代的腈类化合物280mg(0.75mmol)加入，最后加入三氟乙酸酐158mg(0.75mmol)，搅拌10min，升温至-60℃，搅拌12h，用薄层色谱法跟踪反应进程，反应结束后加入饱和碳酸氢钠溶液(3ml)淬灭反应，缓慢升温至室温，然后用二氯甲烷(3ml×3)萃取，有机相用无水硫酸钠干燥，真空浓缩，通过柱层析法分离(rf＝0.18，展开剂:石油醚/乙酸乙酯＝10/1，v/v)，得到的产物为白色固体189mg，产率为85％。
目标产物的表征如下：
1hnmr(600mhz,cdcl3)δ8.57(s,1h),8.30(dd,j＝32.5,8.4hz,2h),7.70(s,2h),7.30(d,j＝8.0hz,2h),5.20(dd,j＝8.7,6.2hz,1h),2.38(d,j＝9.1hz,7h),1.97–1.84(m,1h),1.77–1.64(m,1h),1.55–1.42(m,1h),1.01(t,j＝7.2hz,3h)。
13cnmr(151mhz,cdcl3)δ146.78,144.92,140.29,139.24,134.44,130.78,130.59,126.61,121.03,118.69,118.42,115.95,115.92,35.81,28.84,21.72,20.90,18.48,13.30。