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1、(10)授权公告号 CN 101585783 B (45)授权公告日 2012.04.18 CN 101585783 B *CN101585783B* (21)申请号 200910087826.5 (22)申请日 2009.06.26 C07C 253/14(2006.01) C07C 255/50(2006.01) C07C 323/62(2006.01) C07C 319/20(2006.01) B01J 27/128(2006.01) (73)专利权人 北京颖新泰康国际贸易有限公司 地址 100192 北京市海淀区西小口路 66 号 D-1 号楼 (72)发明人 王文军 宋蕾 彭阳 张政。
2、 方勇 刘世禄 曹锦 母灿先 (74)专利代理机构 北京路浩知识产权代理有限 公司 11002 代理人 张晶 US 6635780 B1,2003.10.21, 摘要， 实施例 1-12. US 4886936 ,1989.12.12, 第 1 栏第 1-22 行 , 第 3 栏第 15 行 - 第 5 栏第 12 行 . EP 0384392 A1,1990.02.20, 刘刚 . 间 , 对三氟甲基苯腈的工艺改进 . 中 国科学院研究生院学报 .2003,( 第 01 期 ), 第 103-106 页 . (54) 发明名称 一种邻硝基苯腈类化合物的制备方法 (57) 摘要 本发明提供了邻。
3、硝基苯腈类化合物的制备 方法， 其中 ： R1和 R3同时或分别为氢、 C1-C6烃基、 C1-C3卤代烃基、 C1-C3硫基、 C1-C3磺酰基、 氟、 氯、 溴、 硝基， R2和 R4同时或分别是氢、 C1-C6烷氧基， 其特征在于， 由通式 (II) 的化合物和氰化物， 在催化剂溴化镍的作用下反应制得 ； 其中， 通式 (II) 中 R1-R4基团的定义同通式 (I)， X 为氯或氟。 该方法采用新的催化剂溴化镍， 具有反应转化率、 选择性高， 反应时间短等特点， 易于工业化生产。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 何奕秋 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发。
4、明专利 权利要求书 1 页 说明书 4 页 CN 101585783 B1/1 页 2 1. 通式 (I) 邻硝基苯腈类化合物的制备方法， 其中 ： R1和 R3同时或分别为氢、 C1-C3卤代烃基、 硝基， R2和 R4是氢， 其特征在于， 由通 式(II)的化合物和氰化物， 在催化剂溴化镍的作用下反应制得 ； 其中， 通式(II)中R1-R4基 团的定义同通式 (I)， X 为氯或氟。 2. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述氰化物为氰化亚铜、 氰化钠、 氰化 钾、 亚铁氰化钾中的一种或几种。 3. 如权利要求 1 或 2 所述的制备方法， 其特征在于， 氰化物与通式 (。
5、II) 化合物的摩尔 当量比为 1.0-2.0。 4. 如权利要求 3 所述的制备方法， 其特征在于， 氰化物与通式 (II) 化合物的摩尔当量 比为 1.1-1.5。 5. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 溴化镍与通式 (II) 化合物的摩尔当量 比为 0.05-2。 6. 如权利要求 5 所述的制备方法， 其特征在于， 溴化镍与通式 (II) 化合物的摩尔当量 比为 0.1-0.5。 7. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述反应控制温度在 110 -220， 进 行 1h-10h。 8. 如权利要求 7 所述的制备方法， 其特征在于， 所述反应控制温度在 。
6、150 -200， 进 行 2h-8h。 9. 如权利要求 1 所述的制备方法， 其特征在于， 所述反应在 N， N- 二甲基甲酰胺、 N， N- 二甲基乙酰胺、 N- 甲基吡咯烷酮、 二甲基亚砜、 环丁砜、 六甲基磷酰三胺、 苯腈、 聚乙二醇 或甲基异丁基酮进行。 10. 如权利要求 9 所述的制备方法， 其特征在于， 所述反应在 N， N- 二甲基乙酰胺或 N- 甲基吡咯烷酮进行。 权 利 要 求 书 CN 101585783 B1/4 页 3 一种邻硝基苯腈类化合物的制备方法 技术领域 0001 本发明属于有机合成领域， 具体地说， 涉及一种邻硝基苯腈类化合物的制备方法。 背景技术 00。
7、02 苯 甲 酰 异 噁 唑 类 除 草 剂 (benzoylisoxazole herbicides)， 如 异 唑 噁 草 酮 (isoxaflutole)、 Pyrasulfotole 等， 是一类作用机理新型的广谱性除草剂， 其为羟基苯基 丙酮酸酯双氧化酶抑制剂， 通过抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶的合成， 导致酪氨酸的 积累， 使质体醌和生育酚的生物合成受阻， 进而影响到类胡萝卜素的生物合成。 0003 邻硝基苯腈类化合物是制备苯甲酰异噁唑类除草剂的关键中间体之一， 邻硝基苯 腈类化合物中的 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈是制备异唑噁草酮、 Pyrasulfotole 的关键中间 。
8、体之一， 如专利 US5474998A、 US6635780B1 中所述。 0004 专利 US4886936 中提供了一种使用 3- 硝基 -4- 溴三氟甲苯和氰化亚铜作原料合 成 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的方法， 该方法不使用催化剂， 反应选择性和转化率均可达 95， 但 3- 硝基 -4- 溴三氟甲苯价格昂贵、 不易得到。 0005 专利 US6635780 中也提供了一种使用 3- 硝基 -4- 氯三氟甲苯和氰化亚铜作原料 合成 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的方法， 该方法通过加入溴素、 溴化锂、 溴化亚铜作催化剂， 提高了反应的选择性和转化率， 反应选择性达 90， 转化。
9、率达 60。 0006 本发明参考专利 US4886936 和 US6635780， 对合成方法进行了改进和创新， 通过使 用新的催化剂溴化镍后， 反应的转化率与选择性均能达 95以上， 同时简化了工艺操作。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种邻硝基苯腈类化合物的制备方法。 0008 本发明提供了一种通式 (I) 邻硝基苯腈类化合物的制备方法， 0009 0010 其中 ： R1和 R3同时或分别为氢、 C1-C6烃基、 C1-C3卤代烃基、 C1-C3硫基、 C1-C3磺酰 基、 氟、 氯、 溴、 硝基， R1优选三氟甲基、 氯或溴， R3优选氢， R2和 R4同时或分别是氢、 C1。
10、-C6烷 氧基， R2和 R4优选氢。其由通式 (II) 的化合物和氰化物， 在催化剂溴化镍的作用下反应制 得 ； 其中， 通式 (II) 中 R1-R4基团的定义同通式 (I)， X 为氯或氟。 0011 其中， 所述氰化物为氰化亚铜、 氰化钠、 氰化钾、 亚铁氰化钾中的一种或几种。 氰化 物与通式 (II) 化合物的摩尔当量比为 1.0-2.0， 优选 1.1-1.5。 0012 溴化镍与通式 (II) 化合物的摩尔当量比为 0.05-2， 优选 0.1-0.5。 说 明 书 CN 101585783 B2/4 页 4 0013 上述反应控制温度在 110 -220， 优选 150 -20。
11、0， 进行氰化反应 1h-10h， 优 选 2h-8h。 0014 上述反应适宜在极性溶剂中进行， 如 N， N- 二甲基甲酰胺、 N， N- 二甲基乙酰胺、 N- 甲基吡咯烷酮、 二甲基亚砜、 环丁砜、 六甲基磷酰三胺、 苯腈、 聚乙二醇或甲基异丁基酮 等， 优选在 N， N- 二甲基乙酰胺或 N- 甲基吡咯烷酮。 0015 本发明提供的邻硝基苯腈类化合物， 与现有技术相比， 主要具有以下几方面的优 点 ： 0016 1、 使用全新的催化剂溴化镍， 该催化剂能与氰化物、 反应溶剂一起组成固液反应 体系， 反应结束后可将产物简单分离， 催化剂经活化后可以循环利用。 0017 2、 反应选择性和。
12、转化率高， 均可达到 95以上 ； 0018 3、 简化了工艺操作， 反应时间大大缩短。 具体实施方式 0019 以下实施例进一步说明本发明的内容， 但不应理解为对本发明的限制。 0020 对比例 1 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的制备 0021 在通入干燥氮气保护下， 于反应瓶中依次加入 N- 甲基吡咯烷酮 30g， 3- 硝 基 -4- 氯三氟甲苯 4.5g(20mmol)， 溴化亚铜 2.9g(20mmol)， 氰化钠 1.2g(24mmol)。开启搅 拌， 加热至160， 搅拌反应5小时。 随后， 在氮气保护下降温至室温， 取样进行GC-MS分析， 分析结果表明 ： 反应转化率 5。
13、6， 反应选择性为 6。 0022 对比例 2 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的制备 0023 在通入干燥氮气保护下， 于反应瓶中依次加入 N- 甲基吡咯烷酮 30g， 3- 硝 基 -4- 氯三氟甲苯 4.5g(20mmol)， 氰化亚铜 1.8g(20mmol)。开启搅拌， 加热至 160， 搅拌 反应 6 小时。随后， 在氮气保护下降温至室温， 取样进行 GC-MS 分析。分析结果为 ： 反应转 化率 98.7， 反应选择性为 13.8。 0024 实施例 1 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的制备 0025 在通入干燥氮气保护下， 于反应瓶中依次加入 N- 甲基吡咯烷酮 130g， 。
14、3- 硝 基 -4- 氯三氟甲苯 22.6g(0.1mol)， 溴化镍 8.9g(40mmol)， 氰化亚铜 9.0g(0.1mol)。开启 搅拌， 加热至 160， 搅拌反应 3 小时。随后， 在氮气保护下降温至室温， 取样进行 GC-MS 分 析， 分析结果为 ： 反应转化率 99.8， 反应选择性为 98.8。加入 600mL 乙醚和 150mL 水， 搅拌， 分出有机相， 水相用30mL乙醚萃取2次， 合并有机相， 经水硫酸钠干燥和活性炭脱色， 脱溶得黄色固体 19.5g， 收率 90。2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的质谱数据 (EI) 为 ： 216(M +)197(M-F)186。
15、(M-NO)170(M-NO 2， base) ； 1H NMR(500NMR， d 6-DMSO) ： 8.41(m， 2H)， 8.65(s， 1H)。 0026 实施例 2 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的制备 0027 在通入干燥氮气保护下， 于反应瓶中依次加入环丁砜 130g、 3- 硝基 -4- 氯三氟甲 苯 22.6g(0.1mol)， 溴化镍 4.5g(20mmol)， 氰化亚铜 10.8g(0.12mol)。开启搅拌， 加热至 170， 搅拌反应 5 小时。随后， 在氮气保护下降温至室温， 取样进行 GC-MS 分析， 分析结果 为 ： 反应转化率 96.5， 反应选择性为。
16、 99.0。加入 600mL 乙醚和 150mL 水， 搅拌， 分出有 机相， 水相用 30mL 乙醚萃取 2 次， 合并有机相， 经无水硫酸钠干燥和活性炭脱色， 脱溶得黄 说 明 书 CN 101585783 B3/4 页 5 色固体 18.8g， 收率 87。 0028 实施例 3 2- 硝基 -4- 三氟甲基苯腈的制备 0029 在通入干燥氮气保护下， 于反应瓶中依次加入苯甲腈30g， 3-硝基-4-氯三氟甲苯 4.5g(20mmol)， 溴化镍0.45g(2mmol)， PEG-400(聚乙二醇)30g， 氰化亚铜2.2g(0.024mol)。 开启搅拌， 加热至180， 搅拌反应6小。
17、时。 随后， 在氮气保护下降温至室温， 取样进行GC-MS 分析， 分析结果为 ： 反应转化率 90.5， 反应选择性为 79.0。加入 120mL 乙醚和 30mL 水， 搅拌， 分出有机相， 水相用 10mL 乙醚萃取 2 次， 合并有机相， 经无水硫酸钠干燥和活性炭脱 色， 脱溶得黄色固体 2.9g， 收率 66。 0030 实施例 4 2- 硝基 -4- 甲基苯腈的制备 0031 在通入干燥氮气保护下， 于反应瓶中依次加入 N- 甲基吡咯烷酮 130g， 3- 硝 基-4-氯甲苯17.0g(0.1mol)， 溴化镍11.1g(50mmol)， 氰化亚铜9.0g(0.1mol)。 开启搅拌， 加热至 140， 搅拌反应 4 小时。随后， 在氮气保护下降温至室温， 取样进行 GC-MS 分析， 分 析结果为 ： 反应转化率 98.8， 反应选择性为 99.2。加入 600mL 乙醚和 150mL 水， 搅拌， 分出有机相， 水相继续用 30mL 乙醚萃取 2 次， 合并有机相， 经无水硫酸钠干燥和活性炭脱 色， 脱溶得黄色固体 15.1g， 收率 92。 说 明 书 CN 101585783 B4/4 页 6 0032 说 明 书 。