一种芳氰基化合物的合成方法技术

本发明专利技术涉及一种下式(III)所示芳氰基化合物的合成方法，所述方法包括：在有机溶剂中，于催化剂、配体和助剂存在下，下式(I)化合物和下式(II)化合物(即N‑氰基‑N‑苯基对甲苯磺酰胺)发生反应，反应结束后经后处理，从而得到所述式(III)化合物，其中，R选自H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、硝基、氰基或苯基。所述方法采用特定的反应底物、催化剂、配体和助剂以及有机溶剂的综合选择和协同，从而可以高产率得到芳氰基化合物，为该化合物的合成提供了全新的合成方法，具有良好的工业化生产前景和潜力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种氰基化合物的合成方法，更特别地涉及一种芳氰基化合物的合成方法，属于有机化学合成

技术介绍
芳氰基是各许多药物分子、材料分子以及染料分子的重要结构单元，其还可作为胺、亚胺、酮类化合物的合成中间体，用途及其广泛。因而，开发芳氰基化合物的高效合成方法成为广大科研人员所关注的热点问题之一。众所周知，现有技术中已经出现了多种合成芳氰基化合物的方法，其中较为经典的类型有Sandmeyer反应、Rosenmund-vonBraun反应等；此外，近年来还陆续出现了多种安全性更高的芳氰基化合物的合成方法，例如：Dinesh N.Sawant等(“Cyanides-Free Cyanation of Aryl Halides using Formamide”,Adv.Synth.Catal.,2011,353,781-787)报道了一种由芳基卤与甲酰胺反应制备芳氰基化合物的方法该反应一步进行、无须溶剂，其反应式如下：Mark Sundermeier等(“A Convenient Procedure for the Palladiu mCatalyzed Cyanation of Aryl Halides”,Angew.Chem.Int.Ed.,2003,42,1661-1664)报道了一种钯催化芳基卤转化为芳氰基化合物的方法，其反应式如下：如上所述，现有技术中已经公开了合成芳氰基的多种合成方法，但这些方法仍然不能满足有机合成、药物合成中有关反应多样性的需求，并且这些方法在反应收率、工艺条件等方面也有待改善。有鉴于此，本专利技术提供了一种芳氰基化合物的合成方法，该种方法采用特定的反应底物、催化剂、配体和助剂以及有机溶剂的综合选择和协同，从而可以高产率得到芳氰基化合物，为该化合物的合成提供了全新的合成方法，具有良好的工业化生产前景和潜力。
技术实现思路
为了克服上述所指出的诸多缺陷，本专利技术人进行了深入的研究和探索，在付出了足够的创造性劳动后，从而完成了本专利技术。具体而言，本专利技术的技术方案和内容涉及一种下式(III)所示芳氰基化合物的合成方法，所述方法包括：在有机溶剂中，于催化剂、配体和助剂存在下，下式(I)化合物和下式(II)化合物(即N-氰基-N-苯基对甲苯磺酰胺)发生反应，反应结束后经后处理，从而得到所述式(III)化合物，其中，R选自H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、硝基、氰基或苯基。在本专利技术的所述合成方法中，所述C1-C6烷基的含义是指具有1-6个碳原子的直链或支链烷基，非限定性地例如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基或正己基等。在本专利技术的所述合成方法中，所述C1-C6烷氧基的含义是指具有上述含义的C1-C6烷基与氧原子相连后得到的基团。在本专利技术的所述合成方法中，所述催化剂为双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与AgSbF6的混合物，其中双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与AgSbF6的摩尔比为1:3-4，例如可为1:3、1:3.5或1:4。在本专利技术的所述合成方法中，所述配体为下式的L1或L2，其中，i-Pr为异丙基。所述配体最优选为L1。在本专利技术的所述合成方法中，所述助剂为摩尔比1:1的三氟甲磺酸镧与硝酸铈铵的混合物。在本专利技术的所述合成方法中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、甲苯、苯、1,4-二氧六环、氯苯、聚乙二醇200(PEG-200)、1,2-二氯乙烷(DCE)或N-甲基吡咯烷酮(NMP)中的任意一种，优选为二甲基亚砜(DMSO)或聚乙二醇200(PEG-200)，最优选为聚乙二醇200(PEG-200)。其中，所述有机溶剂的用量并没有严格的限定，本领域技术人员可根据实际情况进行合适的选择与确定，例如其用量大小以方便反应进行和后处理即可，在此不再进行详细描述。在本专利技术的所述合成方法中，所述式(I)化合物与式(II)化合物的摩尔比为1:1.5-2.5，例如可为1:1.5、1:2或1:2.5。在本专利技术的所述合成方法中，所述式(I)化合物与催化剂的摩尔比为1:0.1-0.2，即所述式(I)化合物的摩尔用量与构成所述催化剂的双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与AgSbF6的总摩尔用量的比为1:0.1-0.2，例如可为1:0.1、1:0.15或1:0.2。在本专利技术的所述合成方法中，所述式(I)化合物与配体的摩尔比为1:0.2-0.3，例如可为1:0.2、1:0.25或1:0.3。在本专利技术的所述合成方法中，所述式(I)化合物与助剂的摩尔比为1:0.08-0.15，即所述式(I)化合物的摩尔用量与构成所述助剂的三氟甲磺酸镧与硝酸铈铵的总摩尔用量的比为1:0.08-0.15，例如可为1:0.08、1:0.1、1:0.12、1:0.14或1:0.15。在本专利技术的所述合成方法中，反应温度为80-100℃，例如可为80℃、90℃或100℃。在本专利技术的所述合成方法中，反应时间为8-12小时，例如可为8小时、10小时或12小时。在本专利技术的所述合成方法中，反应结束后的后处理可具体如下：反应结束后，将反应体系趁热过滤，向滤液中加入等体积的饱和碳酸钠水溶液，充分振荡，再加入乙酸乙酯萃取2-3次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，减压浓缩，残留物经300-400目硅胶柱色谱分离，以体积比1:2的丙酮和石油醚的混合液进行洗脱，从而得到所述式(III)化合物。综上所述，本专利技术提供了一种芳氰基化合物的合成方法，所述方法采用特定的反应底物、催化剂、配体和助剂以及有机溶剂的综合选择和协同，从而可以高产率得到芳氰基化合物，为该化合物的合成提供了全新的合成方法，具有良好的工业化生产前景和潜力。具体实施方式下面通过具体的实施例对本专利技术进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本专利技术，并非对本专利技术的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本专利技术的保护范围局限于此。实施例1室温下，向适量有机溶剂PEG-200中，加入100mmol上式(I)化合物、150mmol上式(II)化合物、20mmol催化剂(为5mmol双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与15mmol AgSbF6的混合物)、20mmol配体L1和15mmol助剂(为7.5mmol三氟甲磺酸镧与7.5mmol硝酸铈铵的混合物)，然后升温至80℃，并在该温度下搅拌反应12小时；反应结束后，将反应体系趁热过滤，向滤液中加入等体积的饱和碳酸钠水溶液，充分振荡，再加入乙酸乙酯萃取2-3次，合并有机相，无水硫酸镁干燥，减压浓缩，残留物经300-400目硅胶柱色谱分离，以体积比1:2的丙酮和石油醚的混合液进行洗脱，从而得到上式(III)化合物，产率为95.3％。1H NMR(CDCl3,400MHz):δ7.61(d,J＝8.8Hz,2H),6.96(d,J＝8.8Hz,2H),3.89(s,3H)。实施例2室温下，向适量有机溶剂PEG-200中，加入100mmol上式(I)化合物、250mmol上式(II)化合物、10mmol催化剂(为2mmol双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与8mmol AgSbF6的混合物)、30mmol配体L1和8mmol助剂(为4mmol三氟甲磺酸镧与4mmol硝酸铈铵的混本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种下式(III)所示芳氰基化合物的合成方法，所述方法包括：在有机溶剂中，于催化剂、配体和助剂存在下，下式(I)化合物和下式(II)化合物(即N‑氰基‑N‑苯基对甲苯磺酰胺)发生反应，反应结束后经后处理，从而得到所述式(III)化合物，其中，R选自H、C1‑C6烷基、C1‑C6烷氧基、硝基、氰基或苯基。

【技术特征摘要】
1.一种下式(III)所示芳氰基化合物的合成方法，所述方法包括：在有机溶剂中，于催化剂、配体和助剂存在下，下式(I)化合物和下式(II)化合物(即N-氰基-N-苯基对甲苯磺酰胺)发生反应，反应结束后经后处理，从而得到所述式(III)化合物，其中，R选自H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基、硝基、氰基或苯基。2.如权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述催化剂为双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与AgSbF6的混合物，其中双(1,5-环辛二烯)四氟硼酸铱与AgSbF6的摩尔比为1:3-4。3.如权利要求1或2所述的合成方法，其特征在于：所述配体为下式的L1或L2，所述配体最优选为L1。4.如权利要求1-3任一项所述的合成方法，其特征在于：所述助剂为摩尔比1:1的三氟甲磺酸镧与硝酸铈铵的混合物。5.如权利要求1-4任一项所述的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘利楠，谢文强，
申请(专利权)人：刘利楠，
类型：发明
国别省市：北京;11