一種苯腈類化合物的合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于有機(jī)化合物合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種苯腈類化合物的合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 苯腈天然存在焙烤過的花生、榛子、可可和奶制品中?？捎糜谂渲迫栈憔?，并提 高香精之穩(wěn)定性。又可用作醫(yī)藥、染料、農(nóng)藥、橡膠用藥品、苯甲酸等的中間體。也用作乙烯 基類樹脂的溶劑。因此，芳香腈類化合物在有機(jī)合成中是一種重要的中間體，能夠轉(zhuǎn)化成多 種其他集團(tuán)，包括氨基，胺基，醛和雜環(huán)化合物，因此被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥行業(yè)、天然產(chǎn)物和農(nóng) 業(yè)化學(xué)藥品的合成。
[0003] 苯腈類化合物的合成有許多種方法，如桑德邁爾反應(yīng)和羅森蒙德-馮布勞恩反應(yīng) 是合成芳香族氰化物的傳統(tǒng)方法。但該方法需要等物質(zhì)的量的氰化亞銅以及苛刻的反應(yīng)條 件。之后又有人報(bào)道了銠催化芳基及烯基硼酸與親電性的氰化試劑的偶聯(lián)反應(yīng)。盡管該反 應(yīng)的條件比較溫和，底物的適用范圍廣，產(chǎn)率也較高，但反應(yīng)需要較昂貴的銠催化劑以及復(fù) 雜的氰化試劑?？傊郊纂骖惢衔锏暮铣煽蓺w結(jié)為以下兩種方法：（1)以不含氮的化合 物為原料合成，如用氰基化試劑與鹵代芳烴進(jìn)行氰基化反應(yīng)，生成苯甲腈類化合物（Mowry D F. Chem. Rev.，1948,42 (2)，189.)但反應(yīng)條件較苛刻，需要高溫，對設(shè)備要求高，且金屬氰 化物劇毒，不符合化工生產(chǎn)綠色環(huán)保的要求。（2)以含有氮的化合物為起始原料，如用苯甲 胺類化合物為原料，氧氣為氧化劑，CuCl 2S催化劑，甲苯為溶劑，MS3AS脫水劑（Chen F E， Kuang T Y，Dai H F. Synthesis，2003,（17),2629.)但該方法操作較復(fù)雜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為解決目前苯腈類化合物的合成方法中存在著操作復(fù)雜、反應(yīng)條件苛刻、對設(shè)備 要求高、不符合化工生產(chǎn)綠色環(huán)保的要求的問題，本發(fā)明提出了一種苯腈類化合物的合成 方法，本方法具有反應(yīng)條件相對溫和，使用銅鹽作為催化劑，無需配體參與，而且操作簡便 易打等優(yōu)點(diǎn)。
[0005] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種苯腈類化合物的合成方法，以N-叔丁基 芳基亞胺為起始物，在催化劑、氧化劑作用下，在溶劑中于〇~90°C條件下反應(yīng)1~8小時(shí)， 制得苯腈類化合物。
[0006] 苯腈類化合物的合成方法反應(yīng)式如下所示，
[0007]
[0008] 反應(yīng)式中，N-叔丁基芳基亞胺結(jié)構(gòu)式如（I)所示，苯腈類化合物結(jié)構(gòu)式如（II)所 示，反應(yīng)式中R選自H、甲基、甲氧基、異丙基、苯基、氯、溴中的一種。
[0009] 結(jié)構(gòu)式如（I)所示的N-叔丁基芳基亞胺可以方便地由芳基甲醛與叔丁胺經(jīng)親核 加成反應(yīng)制得。
[0010] 所述的催化劑選自硫酸銅、銅粉、氯化亞銅、碘化亞銅中的一種，催化劑特點(diǎn)是價(jià) 廉易得，低毒高效，且無需額外配體輔助，催化劑的用量為N-叔丁基芳基亞胺起始物物質(zhì) 的量的5%~20%，優(yōu)選量為10%。
[0011] 所述的氧化劑選自1-氯甲基-4-氟-1，4-二氮雜雙環(huán)[2.2.2]辛烷二（四氟硼 酸）鹽（Selectf Iuor)，氧化劑的用量為N-叔丁基芳基亞胺起始物物質(zhì)的量的100 %~ 300%，優(yōu)選為 200%。
[0012] 所述的溶劑選為乙腈，溶劑的量為使溶質(zhì)溶解的量。作為優(yōu)選，乙腈為無水乙腈。
[0013] 作為優(yōu)選，本發(fā)明所述的反應(yīng)溫度為25°C ;反應(yīng)時(shí)間為6小時(shí)。
[0014] 本發(fā)明具體推薦所述的苯腈衍生物的合成方法包括如下步驟：將N-叔丁基芳基 亞胺、Selectfluor、硫酸銅、無水乙腈加入反應(yīng)容器中，25°C下攪拌反應(yīng)6小時(shí),所得反應(yīng) 液經(jīng)分離純化得到目標(biāo)產(chǎn)物。
[0015] 進(jìn)一步，所述的分離純化可采用如下方法：所得反應(yīng)液中加入柱層析硅膠，并通過 減壓蒸餾除去溶劑，再通過TLC(以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）分 離得到純產(chǎn)物。
[0016] 本發(fā)明提供一種由N-叔丁基芳基亞胺出發(fā)，經(jīng)催化氧化過程制備苯腈類化合物 的新方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：
[0017] (1)原料簡便易得，可以由商品化試劑經(jīng)簡單化學(xué)反應(yīng)制得；
[0018] (2)催化劑價(jià)廉易得，毒性小，而且無需特殊配體參與；
[0019] ⑶反應(yīng)條件相對溫和；
[0020] (4)操作簡便；
[0021] (5)反應(yīng)選擇性好，產(chǎn)率高，底物普適性強(qiáng)。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 下面通過實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 4mmol Selectfluor、0. 02mmol CuSO4 加入到 IOmL反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于25°C條件下磁力攪拌6h。然后，在反 應(yīng)液中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分 離得到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液 體，產(chǎn)率87%。
[0025]
12 表征數(shù)據(jù)=1H NMR (CDCl3,400MHz) : S = 7. 66-7. 59 (m，3H)，7. 50-7. 46 (m，2H) ; 13C NMR(CDC13,100MHz) : S = 132. 7,132. 0,129. 0,118. 7,112. 4. 2 實(shí)施例2
[0028] 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 2mmol Selectfluor、0. 03mmol Cu 加入到 IOmL 反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于40°C條件下磁力攪拌2h。然后，在反應(yīng)液 中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分離得 到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液體， 產(chǎn)率36%。
[0029]
[0030] 實(shí)施例3
[0031] 將0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 2mmol Selectfluor、0.0 lmmol CuI加入到 IOmL 反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于50°C條件下磁力攪拌4h。然后，在反應(yīng)液 中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分離得 到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液體， 產(chǎn)率63%。
[0032]
[0033] 實(shí)施例4
[0034] 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 6mmol Selectfluor、0.0 lmmol CuCl 加入到 IOmL反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于70°C條件下磁力攪拌3h。然后，在反 應(yīng)液中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分 離得到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液 體，產(chǎn)率43%。
[0035]
[0036] 實(shí)施例5
[0037] 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 4mmol Selectfluor、0. 05mmol CuSO4 加入到 IOmL反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于0°C條件下磁力攪拌8h。然后，在反 應(yīng)液中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分 離得到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液 體，產(chǎn)率43%。
[0038]
12 實(shí)施例6 2 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 3mmol Selectfluor、0. 04mmol CuSO4 加入到 IOmL反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于90°C條件下磁力攪拌lh。然后，在反 應(yīng)液中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分 離得到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液 體，產(chǎn)率33%。
[0041]
[0042] 實(shí)施例7
[0043] 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 4mmol Selectfluor、0. 03mmol CuSO4 加入到 IOmL反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈（dry)作溶劑。接著，于60°C室溫條件下磁力攪拌2h。 然后，在反應(yīng)液中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過 柱色譜分離得到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì) 為黃色液體，產(chǎn)率45%。
[0044]
[0045] 實(shí)施例8
[0046] 將 0? 2mmol N-叔丁基苯甲亞胺、0? 4mmol Selectfluor、0. 04mmol CuSO4 加入到 IOmL反應(yīng)管中，再加入2mL無水乙腈作溶劑。接著，于KTC條件下磁力攪拌7h。然后，在反 應(yīng)液中加入兩藥匙柱層析硅膠（100-200目），并通過減壓蒸餾除去溶劑，再通過柱色譜分 離得到產(chǎn)物純品（以石油醚/乙酸乙酯的體積比=10 : 1作為洗脫劑）。該物質(zhì)為黃色液 體，產(chǎn)率66%。
[0047]
[0048] 實(shí)施例9