《一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法.pdf（9页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 102381918 A (43)申请公布日 2012.03.21 CN 102381918 A *CN102381918A* (21)申请号 201110255062.3 (22)申请日 2011.08.31 C07B 43/08(2006.01) C07C 253/14(2006.01) C07C 255/33(2006.01) C07C 255/35(2006.01) C07C 255/37(2006.01) C07C 255/50(2006.01) C07D 317/60(2006.01) (71)申请人 河南科技大学 地址 471003 河南省洛阳市西苑路 4。
2、8 号 (72)发明人 任运来 董传华 田欣哲 梁菊 赵爽 王键吉 孙艳培 (74)专利代理机构 郑州联科专利事务所 ( 普通 合伙 ) 41104 代理人 刘建芳 黄伟 (54) 发明名称 一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的 方法 (57) 摘要 本发明属于苯乙腈类化合物合成技术领域， 特别涉及一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合 物的方法。 以铜盐为催化剂， 苄氯类化合物和亚铁 氰化钾在有机溶剂中反应获得苯乙腈类化合物。 本发明以毒性小的亚铁氰化钾为氰化试剂， 较为 便宜的铜盐为催化剂， 提供了一种生产成本较低， 无高毒性原料的苯乙腈类化合物合成方法。 (51)Int.Cl. (19)中。
3、华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 4 页 附图 3 页 CN 102381933 A1/1 页 2 1. 一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 以铜盐为催化剂， 苄 氯类化合物和亚铁氰化钾在有机溶剂中反应获得苯乙腈类化合物。 2. 如权利要求 1 所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 所 述的铜盐为碘化亚铜、 氯化亚铜、 溴化亚铜、 氰化亚铜、 氧化亚铜、 一水合醋酸铜、 五水合硫 酸铜或二水合氯化铜。 3. 如权利要求 1 所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 所 述的有机溶剂为。
4、甲苯、 乙酸乙酯、 N,N- 二甲基甲酰胺、 N- 甲基吡咯烷酮或四氢呋喃。 4. 如权利要求 1 所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 所 述反应在 140-190进行 15-25h。 5. 如权利要求 4 所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 所 述反应在 180进行 20h。 6. 如权利要求 1 所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 投 料物质的量比 ： 苄氯类化合物 ： 亚铁氰化钾 ： 铜盐为 1:(0.3-1):(0.1-1)， 溶剂的用量为每 毫摩尔苄氯化合物加入 0.2-5 毫升溶剂。 7. 如权利要求 1。
5、-6 之一所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在 于， 所述的苯乙腈类化合物结构式如下所示， 其中 R 为氢、 烷基、 烷氧基、 芳基、 氰基或卤原 子， 。 8. 如权利要求 7 所述的由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 其特征在于， 在 反应容器中加入铜盐和有机溶剂， 搅拌 0.5-1.5min ； 然后加入 K4Fe(CN)6、 苄氯和有机溶 剂 ； 密封反应容器后在 180反应 20h 获得苯乙腈。 权 利 要 求 书 CN 102381918 A CN 102381933 A1/4 页 3 一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法 技术领域 0001 本发明。
6、属于苯乙腈类化合物合成技术领域， 特别涉及一种由苄氯类化合物合成苯 乙腈类化合物的方法。 背景技术 0002 苯乙腈类化合物有着广泛的用途， 例如苯乙腈可用作辛硫磷、 稻丰散、 青霉素、 苯 巴比妥和咳必清药物的生产原料。 以苄氯类化合物为原料的取代法是生产苯乙腈类化合物 的有效方法之一。基于这种方法， 国内外开发的技术主要有 ： (1) 以氰化钠或氰化钾为氰 化试剂的方法 （见 Chidambaram, M.; Sonavane, S. U.; De La Zerda, J.; Sasson, Y. Tetrahedron2007, 63, 7696-7701） ， 这种方法在工业中已大量应。
7、用， 但由于使用的氰化试 剂剧毒， 生产防护成本高 ； (2) 以三甲基氰硅烷为氰化试剂的方法 （Yabe, O.; Mizufune, H.; Ikemoto, T. Synlett2009, 1291-1294） ， 原料三甲基氰硅烷昂贵， 遇水放出剧毒 HCN， 工业成本高， 未见在工业中应用。 发明内容 0003 本发明的目的在于提供一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 克服现 有方法中氰化试剂毒性大或者工业应用成本高的问题。 0004 本发明采用的技术方案如下 ： 一种由苄氯类化合物合成苯乙腈类化合物的方法， 以铜盐为催化剂， 苄氯类化合物和 亚铁氰化钾在有机溶剂中反应获得苯。
8、乙腈类化合物。 0005 所述的铜盐为碘化亚铜、 氯化亚铜、 溴化亚铜、 氰化亚铜、 氧化亚铜、 一水合醋酸 铜、 五水合硫酸铜或二水合氯化铜， 优选碘化亚铜。 0006 所述的有机溶剂为甲苯、 乙酸乙酯、 N,N- 二甲基甲酰胺、 N- 甲基吡咯烷酮或四氢 呋喃， 优选甲苯。 0007 所述的氰化试剂也可以选择其水合物即三水合亚铁氰化钾。 0008 所述反应在 140-190进行 15-25h， 优选在 180进行 20h。 0009 投料物质的量比 ： 苄氯类化合物 ： 亚铁氰化钾 ： 铜盐为 1:(0.3-1):(0.1-1)， 优选 1:0.5:0.3， 溶剂的用量为每毫摩尔苄氯化合物。
9、加入 0.2-5mL 溶剂， 优选 1mL。 0010 所述的苯乙腈类化合物结构式如下所示， 其中 R 为氢、 烷基、 烷氧基、 芳基、 氰基或 卤原子， 。 0011 具体的方法如下 ： 在反应容器中加入铜盐和有机溶剂， 搅拌 0.5-1.5min ； 然后加 入 K4Fe(CN)6、 苄氯和有机溶剂 ； 密封反应容器后在 180反应 20h 获得苯乙腈。 0012 本发明使用的氰化试剂 （亚铁氰化钾） 价格较为便宜， 毒性小 ； 使用的铜盐催化剂 价格较为便宜， 相较钯催化剂， 有效地降低了生产成本。 0013 合成路线如下 ： 说 明 书 CN 102381918 A CN 102381。
10、933 A2/4 页 4 获得的苯乙腈类产物可以通过气相色谱内标法进行定量 ； 使用柱色谱或减压蒸馏方法 对产物进行提纯， 苯乙腈类产物的产率最高达 85%。 0014 反应的原料苄氯类化合物可使用成本低廉的苯类化合物作为原料， 通过氯甲基化 方法制取。 0015 本发明相对于现有技术， 有以下优点 ： 本发明以毒性小的亚铁氰化钾为氰化试剂， 较为便宜的铜盐为催化剂， 提供了一种生 产成本较低， 无高毒性原料的苯乙腈类化合物合成方法。 附图说明 0016 图 1 为实施例 1 获得的苯乙腈 （C8H7N） 的质谱图 ； 图 2 为实施例 2 获得的邻甲基苯乙腈 （C9H9N） 的质谱图 ； 图。
11、 3 为实施例 6 获得的对氟苯乙腈 （C8H6FN） 的质谱图 ； 图 4 为实施例 9 获得的对甲氧基苯乙腈 （C9H9NO） 的质谱图 ； 图 5 为实施例 11 获得的胡椒乙腈 （C9H7NO2） 的质谱图。 具体实施方式 0017 以下以具体实施例来说明本发明的技术方案， 但本发明的保护范围不限于此 ： 实施例 1 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。待反应 体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的。
12、二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌均匀并 放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 苯乙腈的产率为 78%， 苯乙腈 （C8H7N） 质谱如 图 1 所示， 其分子离子峰 （M+） 理论值为 117.06， 测量值为 117.1。 0018 实施例 2 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 邻甲基氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。 待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL）。
13、 作为内标， 搅拌 均匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 邻甲基苯乙腈的产率为 82%。邻甲基 苯乙腈 （C9H9N） 质谱如图 2 所示， 分子离子峰 （M+） 理论值为 131.07， 测量值为 131.1。 0019 实施例 3 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 间甲基氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。 待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌 均匀并放置。
14、 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 间甲基苯乙腈的产率为 76%。间甲基 苯乙腈 （C9H9N） 质谱， 分子离子峰 （M+） 理论值为 131.07， 测量值为 131.1。 0020 实施例 4 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 说 明 书 CN 102381918 A CN 102381933 A3/4 页 5 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 对甲基氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。 待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mm。
15、ol/mL） 作为内标， 搅拌 均匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 对甲基苯乙腈的产率为 82%。对甲基 苯乙腈 （C9H9N） 质谱， 分子离子峰 （M+） 理论值为 131.07， 测量值为 131.1。 0021 实施例 5 在反应管中加入 0.2mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 对异丙基氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。 待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌 均匀并放置。
16、 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 对异丙基苯乙腈的产率为 57%。对异 丙基苯乙腈 （C11H13N） 质谱， 分子离子峰 （M+） 理论值为 159.10， 测量值为 159.2。 0022 实施例 6 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 对氟氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。待 反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌均 匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱。
17、分析， 对氟苯乙腈的产率为 85%。对氟苯乙腈 （C8H6FN） 质谱见图 3， 分子离子峰 （M+） 理论值为 135.05， 测量值为 135.1。 0023 实施例 7 在反应管中加入 0.2mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 对氯氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。待 反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌均 匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 对氯苯乙腈的产率为 48%。对氯苯。
18、乙腈 （C8H6ClN） 质谱， 分子离子峰 （M+） 理论值为 151.02， 测量值为 151.1。 0024 实施例 8 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 2,4,6- 三甲基氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅 拌 20h。待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内 标， 搅拌均匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 2,4,6- 三甲基苯乙腈的产率 为 64%。2,4,6- 三甲基。
19、苯乙腈 （C11H13N） 质谱， 分子离子峰 （M+） 理论值为 159.10， 测量值为 159.2。 0025 实施例 9 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的K4Fe(CN)6、 1mmol 对甲氧基氯化苄和0.7mL甲苯。 密封反应管后， 在180下搅拌20h。 待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌 均匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 对甲氧基苯乙腈的产率为 33%。对甲 氧基苯乙腈 （C9H9NO） 质谱见图 4， 。
20、分子离子峰 （M+） 理论值为 147.07， 测量值为 147.1。 0026 实施例 10 在反应管中加入 0.3mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的 K4Fe(CN)6、 1mmol 对氰基氯化苄和 0.7mL 甲苯。密封反应管后， 在 180下搅拌 20h。 待反应体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌 说 明 书 CN 102381918 A CN 102381933 A4/4 页 6 均匀并放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 对氰基苯乙腈的产率为 27。
21、%。对氰基 苯乙腈 （C9H6N2） 质谱， 分子离子峰 （M+） 理论值为 142.05， 测量值为 142.1。 0027 实施例 11 在反应管中加入 0.5mmol 碘化亚铜和 0.3mL 甲苯溶剂， 搅拌 1 分钟 ； 然后加入 0.5mmol 的K4Fe(CN)6、 1mmol胡椒基氯和0.7mL甲苯。 密封反应管后， 在180下搅拌20h。 待反应 体系冷却到室温后， 加入 1mL 苯乙酮的二氯甲烷溶液 （0.8mmol/mL） 作为内标， 搅拌均匀并 放置 1 小时以上， 取上清液进行气相色谱分析， 胡椒乙腈的产率为 42%。胡椒乙腈 （C9H7NO2） 质谱见图 5， 分子离。
22、子峰 （M+） 理论值为 161.05， 测量值为 160.1。 0028 实施例 13-19 将实施例 1 中的碘化亚铜分别用氯化亚铜 （实施例 13） 、 溴化亚铜 （实施例 14） 、 氰化亚 铜 （实施例 15） 、 氧化亚铜 （实施例 16） 、 一水合醋酸铜 （实施例 17） 、 五水合硫酸铜 （实施例 18） 、 二水合氯化铜 （实施例 19） 替代制备苯乙腈， 其他同实施例 1。 0029 苯乙腈的产率分别为 57%（实施例 13） 、 39%（实施例 14） 、 70%（实施例 15） 、 22%（实 施例 16） 、 28%（实施例 17） 、 41%（实施例 18） 、 。
23、44%（实施例 19） 。 0030 实施例 20-23 将实施例 1 中的溶剂甲苯分别用乙酸乙酯 （实施例 20） 、 N,N- 二甲基甲酰胺 （实施例 21） 、 N- 甲基吡咯烷酮 （实施例 22） 以及四氢呋喃 （实施例 23） 替代制备苯乙腈， 其他同实施 例 1。 0031 苯乙腈的产率分别为 ： 54%（实施例 20） 、 43%（实施例 21） 、 27%（实施例 22） 、 20% （实施例 23） 。 0032 实施例 24 将实施例 1 中的六氰合亚铁酸钾替换为三水合六氰合亚铁酸钾制备苯乙腈， 其他同实 施例 1。苯乙腈的产率为 75%。 0033 实施例 25 改变实施。
24、例 1 中的温度为 140， 其他同实施例 1. 苯乙腈的产率为 15%。 0034 实施例 26 改变实施例 1 中的温度为 160， 其他同实施例 1。苯乙腈的产率为 15%。 0035 实施例 27-30 变化实施例1中碘化亚铜的投料量分别为0.05mmol、 0.1 mmol、 0.2mmol以及0.5mmol， 其他同实施例 1。苯乙腈的产率分别为 40%、 58%、 68% 以及 85%。 0036 实施例 31-33 变化实施例 1 中 K4Fe(CN)6 的投料量分别为 0.17mmol、 0.5 mmol、 0.7mmol， 其他同实 施例 1。苯乙腈的产率分别为 40%、 80%、 79%。 说 明 书 CN 102381918 A CN 102381933 A1/3 页 7 图 1 图 2 说 明 书 附 图 CN 102381918 A CN 102381933 A2/3 页 8 图 3 图 4 说 明 书 附 图 CN 102381918 A CN 102381933 A3/3 页 9 图 5 说 明 书 附 图 CN 102381918 A 。