丙二腈的制备方法 本发明涉及一种新颖的制备通式Ⅰ表示的丙二腈或其衍生物的方法式中,R1表示氢、烷基或环烷基。
丙二腈是制备极宽范围的各种活性成分(例如,药用或农业化学活性成分)的非常重要的原料和中间体(Ullmann’s Encyklopdie der technischen Chemie,第4修订增补版,Verlag Chemie Weinheim出版,第16卷,第419-423页)。
虽然已知有许多制备丙二腈的方法,但仅有一种方法在工业规模上是有重要意义的,这就是乙腈与氯化氰在700℃以上的高温的反应。
本发明的目的是,开发另一种具有潜在的工业规模应用价值的丙二腈的制造方法。
本发明的目的是用以下方法实现的。
在本发明中,将通式Ⅱ的并腈(亦即胩)
R2-NC Ⅱ
式中,R2表示氢、烷基或环烷基任意地在通式Ⅲ的腈的存在下,
R3-CN Ⅲ
式中,R3表示氢、烷基或环烷基在700℃至1000℃进行转化。
此处所述的“烷基”宜指C1-6烷基,即,甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、戊基及其异构体或己基及其异构体。优选甲基。
此处所述的“环烷基”宜指C3-6环烷基,即环丙基、环丁基、环戊基、或环己基。
最好地是,用乙腈进行甲胩的转化。
由于通式Ⅱ的异腈可异构化成相应的腈,因此,可在用通式Ⅲ的腈进行的转化过程中得到丙二腈的衍生物,其R1基团可与异腈的R2基团或腈的R3基团中的任一个对应。当然,其条件是R2和R3不同。因此,这样的转化可产生丙二腈衍生物的所有混合物。
通式Ⅱ的异腈可以是市售品,也可以是用文献(例如,Angew.Chemie,1965,77,492-504或J.Am.Chem.Soc.,1981,103,767-772)中已报道的方法合成的。
根据本发明,高温转化最好在800℃至950℃进行。
反应通常在管状反应器中进行,该反应器可任意地加以合适包裹。
转化时间一般为数秒种。
丙二腈可从反应产物中分离出来,例如用合适的溶剂进行抽提。
实施例1通过甲胩和乙腈的热分解进行丙二腈的合成和纯化
将2ml甲胩用3ml乙腈稀释后,用注射器注入将乙腈蒸馏而产生的蒸气流(用20分钟产生15g)中。将该蒸气流导入加热至870℃的石英热裂解管(长30cm,内径2.5cm)中。将反应产物收集在冷却至-50℃的冷却阱中。将冷却阱中的残留物在旋转式蒸发器中蒸发,使其浓缩,用1H-NMR测定所得反应产物(516mg)。 丙二腈 18% 丁二腈 1% 顺式丁烯二腈和反式丁烯二腈 1% 用氯仿抽提粗产物。仅丙二腈和丁二腈在该抽提液中可溶。实施例2通过甲胩和乙腈的热分解进行丙二腈的合成
将2ml甲胩用3ml乙腈稀释后,用注射器注入将乙腈蒸馏而产生的蒸气流(用20分钟产生15g)中。将该蒸气流导入加热至920℃的平衡化了的石英热裂解管(长30cm,内径2.5cm)中。将反应产物收集在冷却至-50℃的冷却阱中。
将冷却阱中的残留物在旋转式蒸发器中蒸发,使其浓缩,用1H-NMR测定所得反应产物(1400mg)。
丙二腈 40%
丁二腈 1.5%
顺式丁烯二腈和反式丁烯二腈 9%
用与实施例2相同的方法进行下述实施例,但在各实施例中所用石英管的温度有所不同。 实 施 例温 度(℃)丙 烯 腈丁 二 腈顺式丁烯二腈 和反式丁烯二腈丙 二 腈 3(比较例) 670 0 0 0 4(本发明) 770 1 0.2 1.1 5(本发明) 820 0.6 0.4 4 6(本发明) 845 0.8 1 12 7(本发明) 870 0.5 2.5 18 8(本发明) 895 2 1 5 33 9(本发明) 920 10 1.5 8 40 10(本发明) 945 33 1 17 35 11本发明) 970 28 2 20 29 12(比较例) 1070 0 0 0 0