一种二氰基降冰片烷的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种二氰基降冰片烷的制备方法，通过将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；其中，通过选择所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15‑Crown‑5和碘化钠中的一种或几种；进而使得本发明专利技术提供的方法，不仅制备工艺简单，而且得到的产品纯度高，收率高。

A preparation method of dicyanodibornene

【技术实现步骤摘要】
一种二氰基降冰片烷的制备方法
本专利技术涉及合成领域，尤其涉及一种二氰基降冰片烷的制备方法。
技术介绍
目前，二氰基降冰片烷是一种重要的化工试剂，目前制备二氰基降冰片烷的方法为由氰基降冰片烯或降冰片二烯的氰化氢法得到，其具体公开的制备工艺以下：1)美国专利2666780号说明书提供以羰基钴催化剂和三苯基膦为催化剂体系的方法。2)特开平3-95151号公报及美国专利3328443号说明书提供以零价镍配位化合物催化剂和路易斯酸为催化剂体系的方法。但是，上述公开的这两种方法均需使用昂贵的催化剂，且使用的氰基化试剂为氰化氢，由于氰化氢为剧毒，且其沸点较低其在空气中的爆炸极限为5.6％-12.8％，极易发生危险。此外，上述方法包含精制工序的分离配位化合物的方法，存在收率低、操作复杂的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种二氰基降冰片烷的制备方法，本专利技术提供的方法制备工艺简单，且得到的产品纯度高，收率高。本专利技术提供了一种二氰基降冰片烷的制备方法，包括：将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；其中，所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5和碘化钠中的一种或几种。其中，所述R3、R4独立的选自卤素或氰基。按照本专利技术，所述R3、R4独立的选自氯、澳、碘或氰基。按照本专利技术，所述氰化试剂为氰化钠、氰化锌、氰化银、氰化钾、氰化钙、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])、丙酮氰醇和三甲基氰硅烷中的一种或几种。按照本专利技术，所述反应的溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醚、甲基丙酮、二氯苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和六甲基磷酰三胺中的一种或几种。按照本专利技术，所述式(Y)结构的化合物与催化剂的摩尔比为1∶(0.1～1)。按照本专利技术，所述式(Y)结构的化合物与氰化试剂的摩尔比为1∶(2～5)。按照本专利技术，所述式(Y)结构的化合物与溶剂的质量比为1∶(10～25)。按照本专利技术，所述反应的温度为80～180℃。按照本专利技术，所述式(Y)结构的化合物按照以下方法制备得到：式(X)所示的化合物和卤化氢混合反应，得到式(Y)所示结构的化合物；其中，所述R1、R2独立的选自氢或氰基。按照本专利技术，所述式(X)表示的化合物和卤化氢混合反应的温度为70～120℃。与现有技术相比，本专利技术提供了一种二氰基降冰片烷的制备方法，通过将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；其中，通过选择所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5和碘化钠中的一种或几种；进而使得本专利技术提供的方法，不仅制备工艺简单，而且得到的产品纯度高，收率高。附图说明图1为实施例1提供的二氰基降冰片烷的氢谱。具体实施方式本专利技术提供了一种二氰基降冰片烷的制备方法，包括：将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；其中，所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5和碘化钠中的一种或几种。其中，所述R3、R4独立的选自卤素或氰基。按照本专利技术，本专利技术将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；所述式(Y)结构的化合物中，所述R3、R4独立的选自氯、溴、碘或氰基，更优选为独立的选自氯、溴或氰基；所述氰化试剂优选为氰化钠、氰化锌、氰化银、氰化钾、氰化钙、亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])、丙酮氰醇和三甲基氰硅烷中的一种或几种，更优选为氰化钠、氰化钾和氰化锌中的一种或几种；所述反应的催化剂优选为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5或碘化钠；所述反应的溶剂优选为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醚、甲基丙酮、二氯苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和六甲基磷酰三胺中的一种或几种；所述式(Y)结构的化合物与催化剂的摩尔比优选为1∶(0.1～1)，更优选为1∶(0.3～0.8)，更优选为1∶(0.5～0.6)；所述式(Y)结构的化合物与氰化试剂的摩尔比优选为1∶(2～5)，更优选为1∶(3～4)所述式(Y)结构的化合物与溶剂的质量比优选为1∶(10～25)，更优选为1∶(13～20)，最优选为1∶(15～18)。所述反应的温度优选为80～180℃，更优选为120～150℃；所述反应的时间优选为5～10h，更优选为6～8小时。本专利技术中，所述式(Y)结构的化合物优选按照以下方法制备得到：将式(X)所示的化合物和卤化氢混合反应，得到式(Y)所示结构的化合物；其中，所述卤化氢优选为氯化氢或溴化氢；所述式(X)表示的化合物与氯化氢的质量比优选为1∶(2～5)，更优选1∶(2～3)；所述反应的时间为6h～12h，优选为7～10h；所述反应的温度为70～120℃，优选为70～90℃。本专利技术中，本专利技术还将将式(X)所示的化合物和卤化氢混合反应得到的反应液用有机溶剂萃取，得到式(Y)所示结构的化合物，其中，所述萃取用溶剂为乙酸乙酯、二氯甲烷、石油醚和乙腈中的一种或几种溶剂，更优选为二氯甲烷或乙酸乙酯。其中，所述R1、R2独立的选自氢或氰基。本专利技术提供的二氰基降冰片烷的制备方法，通过将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；其中，通过选择所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5和碘化钠中的一种或几种；进而使得本专利技术提供的方法，不仅制备工艺简单，而且得到的产品纯度高，收率高。下面将结合本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1称取1.1916g氰基降冰片烯(双环[2.2.1]-5-庚烯-2-腈)于50ml单口烧瓶中，向其中加入3.0g40％的氢澳酸，然后在T＝80℃的油浴中反应10h，反应完成后用己酸乙酯对体系进行萃取得到1.91g含有-Br的氰基降冰片烷，对以上步骤进行重复后共得到3.81g含有-Br的氰基降冰片烷；其收率如表1所示。称取上述步骤得到的含有-Br的氰基降冰片烷2.00g于50ml单口烧瓶中，向其中加入1.48g四丁基碘化铵、加入氰化钠1.22g、加入二甲基亚砜24.0g，然后在T＝130℃的油浴中进行反应8h后将体系进行过滤，旋蒸除去溶剂得到1.36g二氰基降冰片烷，其收率和纯度如表1所示。对得到的二氰基降冰片烷的结构进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种二氰基降冰片烷的制备方法，包括：/n将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；/n其中，所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5和碘化钠中的一种或几种；/n

【技术特征摘要】
1.一种二氰基降冰片烷的制备方法，包括：
将式(Y)结构的化合物与氰化试剂在催化剂条件下进行反应，得到二氰基降冰片烷；
其中，所述催化剂为四丁基碘化铵、四丁基氟化铵、四丁基溴化铵、四丁基氯化铵、四丁基氢氧化铵、15-Crown-5和碘化钠中的一种或几种；



其中，所述R3、R4独立的选自卤素或氰基。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述R3、R4独立的选自氯、溴、碘或氰基。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述氰化试剂为氰化钠、氰化锌、氰化银、氰化钾、氰化钙、亚铁氰化钾、丙酮氰醇和三甲基氰硅烷中的一种或几种。


4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述反应的溶剂为二甲基亚砜、N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、乙醚、甲基丙酮、二氯苯、甲苯、邻二甲苯、间二甲苯和六甲基磷酰三胺中的一种或几种。


5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：任永平，梁万根，张超，崔卫华，费潇瑶，孙志利，
申请(专利权)人：山东益丰生化环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37