[发明专利]一种芳香腈或杂芳香腈类化合物的制备方法

说明书

本发明公开了一种芳香腈或杂芳香腈类化合物的制备方法，其包括下述的步骤：在惰性气体保护下，溶剂中，在镍催化剂及配体，金属锌，及添加剂作用下，将氰基化试剂与卤代芳烃或卤代杂芳烃反应即可。本发明提供的制备方法，使用廉价易得的镍催化剂和配体，能温和、高效地实现将卤代芳烃或卤代杂芳烃特别是能将廉价易得但反应低活性的氯代芳烃或氯代杂芳烃与毒性较小的氰基化试剂反应，制备得到芳香腈或杂芳香腈类化合物。本发明的制备方法不仅具有操作简捷、温和、高效等优点，而且还具有良好的官能团兼容性和底物普适性等特征。

技术领域

本发明涉及一种芳香腈或杂芳香腈类化合物的制备方法。

背景技术

芳香腈类化合物是一类非常重要的有机合成中间体，广泛存在于医药、农药、除草剂、杀虫剂、染料、香料以及天然产物中。如可用于制造优良的亮蓝色重氮染料的2,4-二硝基-6-氰基苯胺以及具有尖锐而强烈的类似柠檬香气的国际新型腈类香料柠檬腈等。另外，氰基是一类含有碳-氮叁键的官能团，键长较短，具有相对较小的体积(约为甲基的1/8)和强极性及强吸电子性等特征，故而氰基是一种良好的氢键受体，使其能够深入到靶标蛋白深处与活性部位的关键氨基酸形成强的氢键相互作用；同时，氰基也由于其在活性研究中所表现出的代谢稳定性以及作为羟基、羧基等官能团的生物电子等排体，能够增强药物小分子同靶标蛋白的相互作用，因而也被广泛地应用于药物化学研究中。如抗HIV药Etravirine，抗痛风药Febuxostat，抗肿瘤药Letrozole以及抗抑郁药Citalopram等都拥有芳香腈作为该药物分子的重要官能团。此外，氰基也可以发生多种多样的官能团转化，形成其它的重要有机化合物，如羧酸、醛、酮、酰胺、胺、四唑以及其它氮杂环化合物。

正是基于氰基的这些独特性质和重要作用，有机腈化物的合成特别是芳香腈的合成引起了有机化学家的广泛关注和浓厚的研究兴趣。传统的芳香腈的合成方法是Rosenmund-von Braun反应和Sandmeyer反应，前者是由芳基卤化物和当量或过量的氰化亚铜在高温下制得(150-250℃)，反应条件较为苛刻；而后者是由芳基重氮盐同当量的氰化亚铜反应制得，由于需要使用重氮盐类化合物，故而存在爆炸的安全隐患。另外，这两种反应都需要当量的氰化亚铜，故而势必造成重金属的浪费，并且由于反应温度过高、后处理繁琐以及芳基氯/溴的反应活性较差等原因，也进一步限制了该类反应的发展和应用。而工业上另一个大规模生产芳香腈化合物的方法则是由甲苯衍生物与氧气和氨气在高温高压下通过氨氧化法制得，但是由于该方法需要较高的反应温度、压力以及大量的氨气，所以官能团的兼容性不好，仅适用于不含有活泼官能团的甲苯衍生物，同时生产技术中也存在设备要求高、三废污染大等弊端。因此，探究和发展新型高效、绿色无毒的氰基化方法，以满足社会生产中医药、农药、染料和材料等各相关领域快速发展的需要，则更是显得尤为迫切和重要。