一種含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于合成化學領域，具體涉及一種含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成 方法。
【背景技術】
[0002] 苯腈衍生物或者鄰苯二腈衍生物作為一種重要的有機中間體，不僅在醫療、農藥、 抗氧劑和染料上發揮重要作用，而且在近幾年興起的光電材料上也體現出較大的實用價 值。苯腈衍生物可作為合成染料DPP(吡咯并吡咯二酮）的前驅體，也可作為合成嗪類或唑 類衍生物的重要中間體。鄰苯二腈衍生物在光電材料中的主要應用為合成取代酞菁。
[0003]目前含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成方法主要是通過氮雜環化合物與鹵 代苯腈（如對溴、對氯或對碘苯腈）在催化劑（Pd鹽或碘化亞銅）催化的條件下完成。此 方法要求體系必須無水無氧，因此合成條件較為苛刻，后處理也較為繁瑣，且由于催化劑比 較昂貴，不適宜放大生產。相對傳統的碘、溴或氯，氟在堿性條件下更易與N發生親電反應， 因而有可能在更溫和的條件下實現上述轉化。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種更為簡便的含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成方 法，克服傳統工藝的不足，使合成方法更為容易、成本更低，且適宜放大生產。
[0005] 本發明采用的技術方案是：
[0006] 一種含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成方法，步驟如下：以4-氟苯腈或4-氟 鄰苯二腈為原料，與氮雜環化合物、堿在溶劑中加熱反應，反應條件為60~120°C加熱5~ 10h，得到目標產物。目標產物的化學結構式如下：
【主權項】
1. 一種含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成方法，其特征是，步驟如下：以4-氟苯 腈或4-氟鄰苯二腈為原料，與氮雜環化合物、堿在溶劑中加熱反應，反應條件為60 ~120°C 加熱5~10h，得到目標產物。
2. 如權利要求1所述的合成方法，其特征是，具體步驟為：將4-氟苯腈或4-氟鄰苯二 腈、氮雜環化合物、堿與溶劑在反應容器中先進行氮氣置換，然后在60 ~120°C加熱5~10h， 點板監測反應；待反應完全后，冷卻體系，倒入冰水中，過濾，洗滌，干燥，再經純化，得純產 品。
3. 如權利要求1所述的合成方法，其特征是，進一步具體步驟為：將4-氟苯腈或4-氟 鄰苯二腈、氮雜環化合物、堿與DMF或THF在反應容器中先進行氮氣置換，然后在60 ~120°C 加熱5~10h并攪拌，點板監測反應；待反應完全后，冷卻體系，倒入冰水中，抽濾，水洗，晾 干，得到目標粗產物；用石油醚和乙酸乙酯展開劑，經過柱后純化，得純產品。
4. 如權利要求1~3任一所述的合成方法，其特征是：所述4-氟苯腈或4-氟鄰苯二腈、 氮雜環化合物和堿的摩爾比為I:I. 1~1.3 : 1.5~2. 0。
5. 如權利要求3所述的合成方法，其特征是：所述4-氟苯腈或4-氟鄰苯二腈與溶劑 DMF或THF的比例為每克4-氟苯腈或4-氟鄰苯二腈對應10 ~ 15mlDMF或THF。
6. 如權利要求1~3任一所述的合成方法，其特征是：所述堿為碳酸鉀或氫化鈉。
7. 如權利要求1~3任一所述的合成方法，其特征是：所述含氮雜環化合物至少有一個 帶有活潑氫的氮原子。
8. 如權利要求7所述的合成方法，其特征是：所述含氮雜環化合物是唑類及其衍生物、 咔唑及其衍生物、二苯胺及其衍生物或吩噻嗪及其衍生物。
9. 如權利要求2或3所述的合成方法，其特征是：所述氮氣置換的時間為5min~10min。
10. 如權利要求3所述的合成方法，其特征是：所述冰水的體積為5倍反應體系的體 積；所述粗產品純化所用展開劑體積比為：石油醚：乙酸乙酯=30~1 :1。
【專利摘要】本發明提供了一種含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物的合成方法，步驟如下：以4-氟苯腈或4-氟鄰苯二腈為原料，與氮雜環化合物、堿在DMF或THF中加熱反應，反應條件為60~120℃加熱5~10h，得到目標產物。優點是：（1）與現有技術相比，本發明的反應條件溫和，后處理簡單易操作，得到的目標產品不僅易提純，且收率較高。（2）反應原料成本低、容易獲得，適宜放大生產，相對傳統的碘、溴或氯，氟在堿性條件下更易與N發生親電反應。（3）運用此方法合成含氮雜環苯腈或鄰苯二腈化合物，顯著降低成本，可推廣應用到工業生產。
【IPC分類】C07D279-22, C07D209-86, C07D233-56, C07C255-58, C07D249-08, C07D231-12, C07D207-327, C07C253-30
【公開號】CN104788355
【申請號】CN201510154949
【發明人】泮廷廷, 孫元偉, 姜國山, 羅佩佩, 王素娜, 張憲璽, 杜玉昌
【申請人】聊城大學
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月2日