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1、(10)授权公告号 CN 103435513 B (45)授权公告日 2014.10.22 CN 103435513 B (21)申请号 201310437708.9 (22)申请日 2013.09.24 C07C 253/30(2006.01) C07C 255/46(2006.01) (73)专利权人 宜春市金洋稀有金属有限公司 地址 336000 江西省宜春市宜丰县清水桥开 发区 (72)发明人 王常清 易艳平 (74)专利代理机构 宜春赣西专利代理事务所 36121 代理人 朱兵 Zhongjiao Ren, et al.One-Pot Method for Stereoselecti。
2、ve Cyclopropanation of Electron-Defi cient Olefi ns with Methyl Bromoacetate and Phenacyl Bromide in the Presence of Triphenylarsine. SYNTHESIS .2005,( 第 16 期 ),2718-2722. 侯俊涛 等 .NbCl5 催化的有机化学反 应 .河北师范大学学报 .2011, 第 35 卷 ( 第 3 期 ),289-295. Zhongjiad Ren, et al.STEREOSELECTIVE SYNTHESIS OF CIS-1-CARBO。
3、METHOXY-2-ARYL -3,3-DICYANOCYCLOPROPANES.Synthetic Communications .2002, 第 32 卷 ( 第 20 期 ),31433148. (54) 发明名称 五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代 苯基 -3,3- 二腈环丙烷的方法 (57) 摘要 本发明提供一种五氯化铌催化制备顺 -1- 甲 氧羰基-2-取代苯基-3,3-二腈环丙烷的方法。 其 是以溴化甲氧羰基甲基三苯基胂， 芳甲叉基丙二 腈为原料， 在溶剂中， 于催化剂五氯化二铌的作用 下制备而成。 与以往的反应体系相比， 该方法具 有更高的产率和更加易于后处理、。
4、 产品纯度更高， 收率高， 能耗低等特点。 (51)Int.Cl. (56)对比文件 审查员 薛建强 权利要求书 1 页 说明书 5 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利 权利要求书1页 说明书5页 (10)授权公告号 CN 103435513 B CN 103435513 B 1/1 页 2 1. 一种五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷的方法， 以 溴化甲氧羰基甲基三苯基胂， 芳甲叉基丙二腈为原料， 其特征是在溶剂中， 于催化剂五氯化 铌的作用下制备， 包括如下步骤 : (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 芳甲叉基丙二腈。
5、 ： 五氯化铌的物质的量之比为 1 (1-2) (1-2)， 和适量溶剂 ； (b) 将 (a) 步各组分原料投入反应容器中， 加热搅拌至各组分充分溶解， 并控制反应 温度在 0-40， 反应时间为 3-6 小时， 得反应溶液 ； (c) 将步骤 (b) 所得反应溶液， 置于冷水中， 结晶， 过滤， 烘干后得顺 -1- 甲氧羰 基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷产品 ； 所述溶剂为氯苯、 二氯甲烷、 二氯乙烷、 氯仿中的任一种。 2.根据权利要求1所述的五氯化铌催化制备顺-1-甲氧羰基-2-取代苯基-3,3-二腈 环丙烷的方法， 其特是所述芳甲叉基中的芳基选自 ： ， 其中 R 选自。
6、 ： 卤素、 硝基、 C1-C3的烷基或 C1-C3的烷氧基中的一种。 3.根据权利要求1所述的五氯化铌催化制备顺-1-甲氧羰基-2-取代苯基-3,3-二腈 环丙烷的方法， 其特征是控制所述的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 芳甲叉基丙二腈 ： 五氯 化铌 ： 溶剂二氯甲烷的物质的量之比为 1 (1-2) (1-2) (2-4)。 4.根据权利要求1所述的五氯化铌催化制备顺-1-甲氧羰基-2-取代苯基-3,3-二腈 环丙烷的方法， 其特征是所述溶剂为二氯甲烷。 5. 根据权利要求 1 所述的五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二 腈环丙烷的方法， 其特征是所述步骤 。
7、(b) 是先将上述物质的量的溴化甲氧羰基甲基三苯基 胂， 芳甲叉基丙二腈和溶剂混合后， 加热搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加 催化剂五氯化铌进行反应。 权 利 要 求 书 CN 103435513 B 2 1/5 页 3 五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二 腈环丙烷的方法 技术领域 0001 本发明涉及一种五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙 烷的方法。 技术背景 0002 由于小环化合物具有广泛的生物活性， 加之其低毒、 高效、 对环境友好、 结构变化 多样等特点， 已经成为当今农药开发的热点 ； 同时。
8、， 含有环丙烷基小环结构单元的化合物在 有机化学中也被广泛用作合成各种先导化合物的前体， 因此研究此类化合物的合成具有重 要的理论和应用价值。 0003 常用的合成环丙烷类化合物的方法有 ： 一、 金属诱导氯代烃环丙烷法， 即 CH2I2/ Zn-Cu 或 CH2I2/ZnEt2对烯烃的加成 ； 二、 过渡金属催化重氮化合物环丙烷法， 该方法通过 金属分解重氮化合物， 现场生成金属卡宾然后对烯烃的加成合成三元环。这些方法为合成 环丙烷衍生物的常用反应， 但是以上反应大多条件苛刻， 且立体选择性较差， 往往产生顺反 异构混合物， 造成产物不易分离， 同时重氮化合物易燃易爆的特性也限制了其应用， 。
9、因此对 于小环化合物的新的合成工艺的开发和研究一直未间断。 0004 Michael 加成引发的环丙烷化反应， 是指通过含离去基团 （主要为叶立德） 的亲核 试剂对贫电子烯烃进行 Michael 加成， 随后分子内环化生成环丙烷衍生物的方法， 该法是 一条符合绿色化学要求的， 高度原子经济性的路线。 尽管这一路线在原理上是可行的， 但在 没有催化剂存在下， 这一反应很难实现。 0005 相比较传统的合成工艺， 近年来， 不断开展的小环化合物新合成工艺的开发， 主要 围绕催化剂的开发及其反应条件的优化而进行， 催化剂的正确选择能够有效地解决工业生 产的能耗高， 产品的收率低， 工业废弃物污染排放。
10、大等问题。 0006 目前， 还未有以五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙 烷的方法的报道。 发明内容 0007 本发明的目的是提供一种五氯化铌催化制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯 基 -3,3- 二腈环丙烷的方法， 以五氯化铌为催化剂， 在较低要求的反应条件下进行反应， 制 备获得顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷 ； 产品收率高， 能耗低等。 0008 本发明一种制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷的方法， 以溴化 甲氧羰基甲基三苯基胂， 芳甲叉基丙二腈为原料， 在溶剂中， 于催化剂五。
11、氯化二铌的作用下 制备而成。 0009 本发明所述的制备 顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷的方法， 其优 选包括如下步骤 ： 0010 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 芳甲叉基丙二腈 ： 五氯化铌物质的量之比 说 明 书 CN 103435513 B 3 2/5 页 4 为 1 (1-2) (1-2)， 和适量溶剂 ； 0011 (b) 将 (a) 步各组分原料投入反应容器中， 加热搅拌至各组分充分溶解， 并控制 反应温度在 0-40， 反应时间为 3-6 小时， 得反应溶液 ； 0012 (c) 将步骤 (b) 所得反应溶液， 置于冷水中， 结晶， 过。
12、滤， 烘干后得顺 -1- 甲氧羰 基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷产品。 0013 本发明所述的制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷 0014 的方法， 优选所述芳甲叉基中的芳基选自 ： 0015 ， 0016 其中 R 选自 ： 卤素、 硝基、 C1-C3的烷基或 C1-C3的烷氧基中的一种。 0017 本发明所述溶剂为氯苯、 二氯甲烷、 二氯乙烷、 氯仿中的任一种。 0018 本发明所述的制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷的方法， 优选 控制所述的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 芳甲叉基丙二腈 ： 五氯化铌 ： 溶剂的。
13、物质的量之 比为 1 (1-2) (1-2) (2-4)。 0019 本发明所述的方法， 其所述溶剂优选为二氯甲烷。 0020 本发明所述的方法， 步骤 (b) 是先将上述质量份的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂， 芳甲叉基丙二腈和溶剂混合后加热搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加催化 剂五氯化铌进行反应。 0021 上述技术方案中， 反应温度高可以加快反应速度 ； 同时反应也可以在温和的条件 下， 比如室温条件下， 25下反应 ； 优选的技术方案中， 反应温度为 0-40。 0022 上述技术方案中， 所述溶剂为氯苯、 二氯甲烷、 二氯乙烷、 氯仿中的一种。 优选的技 术方案中， 所述溶剂。
14、为二氯甲烷。与氯苯、 二氯乙烷、 氯仿相比， 二氯甲烷能够提高顺 -1- 甲 氧羰基-2-取代苯基-3,3-二腈环丙烷的反应收率， 并且能够降低溶剂的使用量， 降低反应 溶剂对环境和人员的损害。 0023 上述技术方案中， 所述称取的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 芳甲叉基丙二腈、 五氯化铌、 二氯甲烷的物质的量之比为 1 1 1 2 以上， 并且催化剂的用量越大越 有利于反应进行， 而且催化剂的用量也不会影响后续的产品分离， 因为催化剂是水溶性 的， 而目标产品溶于有机相， 在萃取过程中可以实现分离 ； 优选的技术方案中， 所述称取 的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 芳甲叉基丙二腈、 五氯化铌、 二。
15、氯甲烷的物质的量之比为 1 (1-2) (1-2) (2-4)。 0024 上述技术方案中， 所述步骤 (b) 中溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 芳甲叉基丙二腈、 五氯化铌和溶剂的投料顺序为先投入溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 芳甲叉基丙二腈和溶剂 加热搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应。通过上述投料 方法可以有效地提高反应效率， 从而提高顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷 的反应收率， 并缩短反应时间。 0025 本发明所述的方法以五氯化铌为催化剂， 能够在较低要求的反应条件下进行反 应， 制备获得顺 -1- 甲氧羰基 -2- 取代苯基 -3,。
16、3- 二腈环丙烷， 且反应产物顺 -1- 甲氧羰 基 -2- 取代苯基 -3,3- 二腈环丙烷易于分离提纯， 产率可达 70% 以上。 说 明 书 CN 103435513 B 4 3/5 页 5 具体实施方式 0026 为了加深对本发明的理解， 下面将结合实施例对本发明做进一步详细描述， 以下 实施例仅用于解释本发明， 并不构成对本发明保护范围的限定。 0027 实施例 1 0028 本实施例按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷 ： 0029 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 苯基甲叉基丙二腈 ： 五氯化铌 ： 二氯甲烷 的物质的量之比为 1 ：。
17、 1 ： 2 ： 2 ； 0030 (b) 将步骤 (a) 称取的原料同时投入反应容器中， 加热搅拌至各组分充分溶解， 在温度为 0 -40 的条件下 反应 5-6 小时得反应液 ； 0031 (c) 将步骤 (b) 反应完毕后得到的反应液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷。 0032 所得顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷的产品收率为 60%。 0033 将上述制备所得的产品经检测其核磁数据 ： 1H NMR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.16 (d, J = 8.1 Hz, 1H,。
18、 CH), 3.68 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.91 (s, 3H, OCH3), 7.28 - 7.44 (m, 5H, Ar-H). 以上数据证明所得化合物为目标化合物。 0034 实施例 2 0035 本例按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷 ： 0036 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 苯基甲叉基丙二腈 ： 五氯化铌 ： 二氯甲烷 的物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 4 ； 0037 (b) 将步骤 (a) 称取的原料同时投入反应容器中， 加热搅拌至各组分充分溶解， 在温度为 0- 40 的条件下反应 5。
19、 -6 小时， 得反应溶液 ； 0038 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得的反应溶液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷。 0039 所得顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷的产品收率为 70%。 0040 核磁数据 ： 1H NMR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.16 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.68 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.91 (s, 3H, OCH3), 7.28 - 7.44 (m, 5H, Ar-H). 以 上数据证明。
20、所得化合物为目标化合物。 0041 实施例 3 0042 按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷 ： 0043 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 苯基甲叉基丙二腈 ： 五氯化铌 ： 二氯甲烷 的物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 4 ； 0044 (b) 先投入的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 苯基甲叉基丙二腈和二氯甲烷加热搅 拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应， 控制反应温度为 0- 40 反应时间为 3 -4 小时， 得反应溶液 ； 0045 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得的反应溶液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后。
21、得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷。所得顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环 丙烷的产品收率为 75%。 0046 核磁数据 ： 1H NMR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.16 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 说 明 书 CN 103435513 B 5 4/5 页 6 3.68 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.91 (s, 3H, OCH3), 7.28 - 7.44 (m, 5H, Ar-H). 以 上数据证明所得化合物为目标化合物。 0047 实施例 4 0048 按照如下步。
22、骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷 ： 0049 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： 苯基甲叉基丙二腈 ： 五氯化铌 ： 二氯乙烷 物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 6 ； 0050 (b) 向反应装置中先投入溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 苯基甲叉基丙二腈和二氯 乙烷， 加热搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应， 在温度为 0 - 40 下 反应 3 -4 小时， 得反应液 ； 0051 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得的反应液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环丙烷。。
23、所得顺 -1- 甲氧羰基 -2- 苯基 -3,3- 二腈环 丙烷的产品收率为 70%。 0052 核磁数据 ： 1H NMR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.16 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.68 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.91 (s, 3H, OCH3), 7.28 - 7.44 (m, 5H, Ar-H). 以 上数据证明所得化合物为目标化合物。 0053 实施例 5 0054 按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 氯苯基 )-3,3- 二腈环丙烷 ： 0055 (a) 称取物质的量之比为 1 ： 2。
24、 ： 2 ： 6 的溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 (4- 氯亚苄 基 ) 丙二腈、 五氯化铌和氯仿 ； 0056 (b) 先投入溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 (4- 氯亚苄基 ) 丙二腈和氯仿， 加热搅拌 至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应， 在温度为 0 -40 条件 下 反应 3 - 4 小时， 得反应溶液 ； 0057 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得的反应溶液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺-1-甲氧羰基-2-苯基-3,3-二腈环丙烷。 所得顺-1-甲氧羰基-2-(4-氯苯基)-3,3-二 腈环丙烷的产品收率为 73%。 0058 核磁数据 ： 1H N。
25、MR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.14 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.67 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.93 (s, 3H, OCH3), 7.25 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar-H), 7.43 (d, J = 8.2 Hz, 2H, Ar-H). 以上数据证明所得化合物为目标化合物。 0059 实施例 6 0060 按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 硝基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷 ： 0061 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： (4- 硝基亚苄基 ) 丙二腈 ： 五氯化。
26、铌 ： 二氯 乙烷的物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 6 ； 0062 (b) 先投入溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 (4- 硝基亚苄基 ) 丙二腈和二氯乙烷加 热搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应， 在温度为 0 -40 下 反应 3- 4 小时， 得反应溶液 ； 0063 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得的反应溶液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 硝基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷。所得顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 硝基 苯基 )-3,3- 二腈环丙烷的产品收率为 62%。 0064 核磁数据 ： 1H NMR。
27、 (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.22 (d, J = 8.2 Hz, 1H, 说 明 书 CN 103435513 B 6 5/5 页 7 CH), 3.78 (d, J = 8.2 Hz, 1H, CH), 3.95 (s, 3H, OCH3), 7.53 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar-H), 8.33 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar-H). 以上数据证明所得化合物为目标化合物。 0065 实施例 7 0066 按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 甲基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷 ： 0067 (a) 控制溴化甲氧羰基甲。
28、基三苯基胂 ： (4- 甲基亚苄基 ) 丙二腈 ： 五氯化铌 ： 二氯 乙烷的物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 6 ； 0068 (b) 先投入溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 (4- 甲基亚苄基 ) 丙二腈和二氯乙烷加 热搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应， 在温度为 0- 40 下 反应 3 - 4 小时， 得反应溶液 ； 0069 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得 的反应溶液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 甲基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷。所得顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 甲基 苯基 )-3,3- 二腈环丙。
29、烷的产品收率为 68%。 0070 核磁数据 ： 1H NMR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 2.36 (s, 3H, CH3), 3.12 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.65 (d, J = 8.1 Hz, 1H, CH), 3.90 (s, 3H, OCH3), 7.17 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar-H), 7.23 (d, J = 8.0 Hz, 2H, Ar-H). 以上数据证明所得化合物 为目标化合物。 0071 实施例 8 0072 按照如下步骤制备顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 甲氧基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷。
30、 ： 0073 (a) 控制溴化甲氧羰基甲基三苯基胂 ： (4- 甲氧基亚苄基 ) 丙二腈 ： 五氯化铌 ： 氯 苯的物质的量之比为 1 ： 2 ： 2 ： 6 ； 0074 (b) 先投入溴化甲氧羰基甲基三苯基胂、 (4- 甲氧基亚苄基 ) 丙二腈和氯苯， 加热 搅拌至充分溶解， 然后在加热搅拌的同时缓慢添加五氯化铌进行反应， 在温度为 0-40 下 反应 3 - 4 小时， 得反应液 ； 0075 (c) 将步骤 (b) 反应完毕所得的反应液倒入冷水中， 结晶过滤， 烘干后得到 顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 甲氧基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷。所得顺 -1- 甲氧羰基 -2-(4- 甲 氧基苯基 )-3,3- 二腈环丙烷的产品收率为 76%。 0076 核磁数据 ： 1H NMR (400 MHz, CDCl 3) (ppm): 3.10 (d, J = 8.0 Hz, 1H, CH), 3.64 (d, J = 8.0 Hz, 1H, CH), 3.81 (s, 3H, OCH3), 3.90 (s, 3H, OCH3), 6.93 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar-H), 7.21 (d, J = 8.5 Hz, 2H, Ar-H). 以上数据证明所得化合物 为目标化合物。 说 明 书 CN 103435513 B 7 。