一种芳基腈化合物的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药化工中间体的制备方法，涉及一种芳基腈类化合物的合成方法。
【背景技术】
[0002] 芳基腈类化合物不但是医药、农药、染料、功能材料、香料和天然产物等重要结构 组成部分，而且也是有机合成重要的中间体。在一定的反应条件下芳基腈化合物可以很容 易的转化为其它化合物，如醛、酮、羧酸、胺、酰胺和杂环衍生物等。经过有机合成工作者的 不断探索发展，制备腈化合物的方法主要有以下三类：
[0003] -、对重氮盐、卤代径或者某些特定碳氢键的直接氰基化。（I)Sandmeyer reaction[参见：Η·Η· Hodgson, Chem. Rev. 1947, 40, 251·]和 Rosemund-Vonbraun reaction[参见：J. Lindley, Tetrahedron 1984, 40, 1433.]是合成芳腈的经典方法，然而， 上述两种方法都需要化学计量的氰化亚铜以及苛刻的反应条件（150 - 250°C) ; (2)过渡 金属催化卤代烃的氰基化反应在最近十几年里得到了快速发展[参见：P.Anbarasan，T. Schareina, Μ· Beller, Chem. Soc. Rev. 2011，40, 5049.]，但也存在一些问题：对空气水敏感、 价格昂贵且不易合成膦配体的使用，限制了其在工业生产中的应用；催化体系大都需要较 高的温度；采用的氰源大都是金属氰化物，它们不仅毒性很大，而且会造成重金属浪费。（3) 碳氢键的直接氰基化[参见：T. Wang, N. Jiao, Acc. Chem. Res. 2014, 47, 1137.]，该路径虽然 避免了卤代烃的使用，但也存在着自身的缺陷：反应体系往往及其复杂，且需要多种添加 剂，不利于工业化应用；底物的适用范围小，只对一些特定结构的碳氢键才能实现氰基化。
[0004] 二、经由醛肟或者酰胺的脱水合成腈类化合物[参见：（a) E. Choi，C. Lee，Y. Na, S. Chang, Org. Lett. 2002, 4, 2369 ； (b) C. -ff. Kuo, J. -L Zhu, J. -D. ffu, C. -M. Chu, C. -F. Yao, K. -S. Shia, Chem. Commun. 2007, 301.]。这类反应也有其自身的不足：在一些转化中需 要添加当量的脱水剂，会造成资源的浪费；底物醛肟或者酰胺需要预先制备，增加了合成步 骤，不符合绿色化学的发展要求。
[0005] 三、经由有机叠氮化合物氧化或者脱氢制备腈类化合物。（1)通过氧化有机叠氮化 合物合成腈类化合物[参见：（a) W. Zhou, J. Xu，L. Zhang, N. Jiao, Org. Lett. 2010, 12, 2888 ; (b)M. Lamani, K. R. Prabhu, Angew. Chem. Int. Ed. 2010, 49, 6622.]，该方法往往需要化 学计量的强氧化剂，因而易造成环境污染，且反应条件比较苛刻，底物的适用范围也 较差；（2)通过过渡金属钯催化有机叠氮化合物氢转移合成腈类化合物[参见：(a) H. Hayashi, A, Ohno, S. Oka, Bull. Chem. Soc. Jpn. 1976, 49, 506 ； (b) L. Martlnez-Sarti, S. Diez-Gonzdilez, ChemCatChem 2013, 5, 1722.]，该方法的缺陷是需要添加化学计量的氢接 受体（二苯乙炔或者苯乙烯），其价格较昂贵，且在反应结束后，被直接丢弃，不可避免地造 成资源浪费和环境污染。
[0006] 发明目的
[0007] 本发明的目的是提供一种步骤简单、原料易得、反应条件温和通过有机叠氮化合 物来合成腈类化合物的新方法。该方法以丙酮作为氢接收者，即经济又环保。
【发明内容】
[0008] 本发明以苄氯和叠氮钠为原料，以钯盐为催化剂，膦配体的作用下，在丙酮溶剂中 加热反应，合成一系列芳基腈化合物，反应式如下：
[0009]
[0010] 式中：R为烷基、烷氧基、卤素或芳基；
[0011] 在上述合成方法的反应中，所用的钯盐催化剂为氯化钯、醋酸钯、四三苯基膦钯、 三（二亚苄基丙酮）二钯中的一种，钯盐催化剂的加入量为苄氯的l-20mol% ;
[0012] 在上述合成方法的反应中，所用的膦配体为三苯基膦、三环己基膦、三叔丁基膦、 三邻甲苯基膦、三邻甲氧基苯基膦、2-双环己基膦-2'，4'，6' -三异丙基联苯中的一种，膦 配体的加入量为苄氯的l_20mol% ;
[0013] 在上述合成方法的反应中，所用的叠氮钠加入量为苄氯的100-600mol% ;
[0014] 在上述合成方法的反应中，丙酮的加入量为苄氯重量的10-100倍；
[0015] 在上述合成方法的反应中，反应温度为25_80°C。
[0016] 叠氮钠的加入量为苄氯的100-600mol% ;
[0017] 钯盐催化剂的加入量为苄氯的l_20mol% ;
[0018] 膦配体的加入量为苄氯的l_20mol% ;
[0019] 丙酮的加入量为苄氯重量的10-100倍；
[0020] 反应温度为25-80 °C。
[0021] 本发明的有益效果是：芳基腈类化合物是许多药物和生物活性分子的重要组成部 分，在有机合成及药物化学等领域有着重要的应用，具有广阔的市场前景。本项目涉及一种 芳基腈类化合物的合成方法，该方法以苄基氯化合物和叠氮钠为原料，以钯盐为催化剂，膦 配体的存在下，利用丙酮作为氢接受体，合成一系列芳基腈化合物。该发明专利方法步骤简 单、原料易得、反应条件温和等优点。本发明具有较大的使用价值和社会经济效益。
【附图说明】
[0022] 图1为化合物2a的1H-NMR谱图。
[0023] 图2为化合物2a的13C-NMR谱图。
[0024] 图3为化合物2b的1H-NMR谱图。
[0025] 图4为化合物2b的13C-NMR谱图。
[0026] 图5为化合物2c的1H-NMR谱图。
[0027] 图6为化合物2c的13C-NMR谱图。
[0028] 图7为化合物2d的1H-NMR谱图。
[0029] 图8为化合物2d的13C-NMR谱图。
[0030] 图9为化合物2e的1H-NMR谱图。
[0031] 图10为化合物2e的13C-NMR谱图。
[0032] 图11为化合物2f的1H-NMR谱图。
[0033] 图12为化合物2f的13C-NMR谱图。
[0034] 图13为化合物2g的1H-NMR谱图。
[0035] 图14为化合物2g的13C-NMR谱图。
【具体实施方式】
[0036] 下面结合实施例子进一步说明本发明以及本发明方法进行的方式。这些实施例子 仅是为了进一步阐述本发明而非本发明的保护仅限于此。
[0037] 实施例 I : l-Naphthonitrile (2a)的合成
[0038]
[0039] 称取氯甲基萘（88. 3mg, 0· 5mmol)、叠氮钠（32. 5mg, 0· 5mmol)、氯化.巴 (1.0 mg, 0. 005mmol,)和三苯基勝（I. 3mg, 0· 005mmol)，并依次加入到 25mL 的 Schlenk 反 应瓶中，然后，加入丙酮（〇. 4mL)，并置于25°C油浴中反应24h。反应结束后，减压除去溶 剂，使用石油醚/乙酸乙酯作为洗脱剂，硅胶柱分离，l-Naphthonitrile的收率为92%。 1H NMR (400MHz，CDCl3) δ 8. 19 (d，J = 8. 4Hz，1H)，8. 03 (d，J = 8. 4Hz，1H)，7. 86 (dd，J1 = 10. 2Hz，J2= 4. 2Hz，2H)，7. 67 - 7. 56(m，2H)，7. 50 - 7. 46(m，1H) ; 13C 匪R(100MHz，CDCl3) δ 133. 23, 132. 84, 132. 57, 132. 27, 128. 60, 128. 54, 127. 49, 125. 07, 124. 86, 117. 78, H0.0 9.
[0040] 实施例 2 :4_Methylbenzonitrile (?)的合成
[0041]
[0042] 称取 I-(chloromethyl)-4-methylbenzene(70. 3mg, 0· 5mmol)、叠氮钠 (195. Omg, 3. Ommol)、醋酸钮（22.