[发明专利]一种制备苯腈类化合物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及化工中间体制备方法，具体涉及一种制备苯腈类化合物的方法。

背景技术

苯甲腈类化合物是重要的化工中间体，合成苯甲腈类化合物的方法有多种，按起始原料划分主要有五种：

（1）以苯甲酰胺类化合物为原料（Indian J. Chem. Sect. B, 2003, 42, 3148-3151），在脱水试剂的作用下，通过脱水一步制取苯甲腈类化合物，反应式如下：

（2）以卤代苯类化合物为原料（J. Am. Chem. Soc., 2011, 133, 10999–11005），通过与氰化物的反应一步制取苯甲腈类化合物，反应式如下：

（3）以苯甲醛类化合物为原料（Synth. Commun., 2004, 34, 2025-2030），经过醛肟脱水制取苯甲腈类化合物，反应式如下：

（4）以甲苯类化合物为原料（Sasaki Y, Utsumi T, Morii A, et al. Manufacture of Carbocyclic or Heterocyclic Nitriles by Vapor phase Ammoxidation[P], GerOffen, DE 19746883, 1988），通过氨氧化法制取苯甲腈类化合物，反应式如下：

（5）在我们进行本专利内容的研究期间，化学工作者报道了以苯类化合物为原料（J. Am. Chem. Soc. 2012, 134, 2528-2531）的方法。此方法使用两当量碘化氨、两当量的硝酸铜和两当量的冰醋酸，以高沸点的N,N-二甲基甲酰胺作为溶剂，在氧气作用下，对苯环进行氰化，制取苯甲腈类化合物。反应式如下：

在上述五种方法中，第五种方法使用的原料苯类化合物较为便宜，具有较大的工业应用潜力。然而这种方法中硝酸铜的使用量较大，而且两当量冰醋酸和氧气的使用对生产设备要求高，此外高沸点溶剂N,N-二甲基甲酰胺的使用给产品分离带来较大的困难，这些因素都会造成其工业成本较高。

发明内容

本发明的目的是为解决上述技术问题的不足，提供一种制备苯腈类化合物的方法，目标产物易分离，对生产设备要求较低，且催化剂和助剂的用量较小，能明显降低苯腈类化合物的生产成本。

本发明为解决上述技术问题的不足，所采用的技术方案是：一种制备苯腈类化合物的方法，向反应容器中依次加入烷氧基苯类化合物，单质碘、催化剂硝酸铜、氰化物和乙腈溶剂，烷氧基苯类化合物、氰化物、催化剂硝酸铜和单质碘加入的物质的量比为1：0.1～5：0.8～1.2：0.4～0.5，然后密封反应容器，在150～200℃条件下搅拌反应5～45h，反应后冷却至室温，通过柱色谱对反应后的混合物进行提纯，得到苯腈类化合物；

所述烷氧基苯类化合物的化学式如下：

，其中，R₁为苄基、烷基或苯环上带有取代基的苄基，R₂、R₃为氢基、给电子取代基或吸电子取代基。

所述氰化物为铁氰化钾、水合铁氰化钾、水合亚铁氰化钾、铁氰化钠、水合铁氰化钠、铁氰化钙、铁氰化镁、氰化钠或氰化钾。

所述烷氧基苯类化合物、氰化物、催化剂硝酸铜和单质碘加入的物质的量比为1：0.5：0.8：0.5。

所述反应在180℃下进行35h。

乙腈溶剂加入量为：每1mmol烷氧基苯类化合物加入0.2～5mL乙腈溶剂。

本发明的有益效果是：

（1）以相对便宜的烷氧基苯类化合物为原料，不使用酸和高压气体，明显降低了生产成本。

（2）使用低沸点溶剂乙腈，产物容易分离提纯。

（3）产物纯度高、工艺简单。

附图说明：

图1为实施例1的产物4-乙氧基苯甲腈的¹H-NMR图。

图2为实施例1的产物4-乙氧基苯甲腈的¹³C-NMR图。

图3为实施例2的产物4-苄氧基苯甲腈¹H-NMR图。

图4为实施例2的产物4-苄氧基苯甲腈¹³C-NMR图。

图5为实施例3的产物4-(4-氟苄氧基）苯甲腈¹H-NMR图。

图6为实施例3的产物4-(4-氟苄氧基）苯甲腈¹³C-NMR图。