一種2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制備方法。在金屬催化劑的催化下，將3-硝基-4-鹵三氟甲苯，如結構式（2）所示，與有機氰源，在溶劑中加熱反應得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈，如結構式（1）所示,3-硝基-4-鹵三氟甲苯的結構式（2）如下：；2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的結構式（1）如下：。本發(fā)明使用了廉價的銅鹽或亞銅鹽作為催化劑，具有轉換率高，氰基化試劑相對毒性較小，在空氣下反應等優(yōu)點。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種苯甲腈類化合物的制備，尤其涉及2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的 制備方法。 一種2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制備方法
【背景技術】
[0002] 2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈為一黃色結晶，是合成異惡唑類除草劑的一個關鍵中 間體，正如專利EP1000929報道，其提供了一種使用3-硝基-4-氟三氟甲苯作原料，氰化鉀 或氰化鈉作氰基化試劑，雖然反應中不需要用金屬催化劑，但是反應的產(chǎn)率較低，而且使用 的氰化鈉與氰化鉀毒性很大，危險性較大。
[0003] 專利US4886936使用氰化亞銅做氰源，3-硝基-4-溴三氟甲苯為原料，以較高的轉 換率和選擇性得到了 2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈。但是氰化亞銅為金屬氰化物，它毒性大， 在有機介質(zhì)中溶解度低，而且使用量大于或等于等摩爾量，不適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。專 利CN101585783對專利US4886936的方法進行了改進，加入了少量的溴化鎳作輔助催化劑， 不僅3-硝基-4-溴三氟甲苯可以做為原料，而且3-硝基-4-氯三氟甲苯也可以做為原料， 但是轉換率不高，且溴化鎳也不廉價。
[0004] 此外，專利CN102675151報道了用亞鐵氰化鉀作氰基化試劑，使用混合銅鹽做催 化劑，雖然最高以95 %的轉換率和91 %的選擇性得到產(chǎn)物，但是亞鐵氰化鉀在溶劑中的溶 解性不好，不利于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0005] 使用有機氰源作為氰基化試劑為芳基腈的合成開辟了一條嶄新的道路。已有文獻 報道使用苯乙腈作為氰源、以銅鹽作催化劑，實現(xiàn)了鹵代芳烴到芳基腈的高效轉換。此外， 還有文獻報道使用alpha-氰醇對四氫吡咯的alpha-氰基化，使用酰氰對羰基的氰基化加 成和使用三甲基氰基硅烷與亞胺進行的Strecker反應，這些方法都使用了有機氰源，氰根 陰離子是在反應中產(chǎn)生與消耗，相比氰化鈉或氰化鉀更加安全，相比亞鐵氰化鉀等無機氰 源在有機溶劑中的溶解性更好，具有金屬催化劑不易中毒、操作安全性高等顯著優(yōu)點。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006] 本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制 備方法。
[0007] -種2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制備方法是在金屬催化劑的催化下，將3-硝 基-4-鹵三氟甲苯，如結構式（2)所示，與有機氰源，在溶劑中加熱反應得到2-硝基-4-三 氟甲基苯甲腈，如結構式（1)所示，
[0008] 3-硝基-4-鹵三氟甲苯的結構式⑵如下：
[0009]
【權利要求】
1. 一種2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制備方法，其特征在于在金屬催化劑的催化下， 將3-硝基-4-鹵三氟甲苯，如結構式（2)所示，與有機氰源，在溶劑中加熱反應得到2-硝 基-4-三氟甲基苯甲腈，如結構式（1)所示， 3-硝基-4-鹵三氟甲苯的結構式⑵如下：
2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的結構式（1)如下：
2. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，，其特征在于所述的3-硝基-4-鹵三氟甲苯結構 式⑵中X = F，Cl，Br，或I。
3. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的金屬催化劑為碘化亞銅、溴化 亞銅、氯化亞銅、醋酸銅或氧化亞銅中的一種或兩種，當使用兩種金屬催化劑催化時，其中 一種的摩爾百分數(shù)含量為20 %到80%。
4. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的溶劑為非質(zhì)子性極性溶劑，所 述的非質(zhì)子性極性溶劑為N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。
5. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，特征在于所述的3-硝基-4-鹵三氟甲苯與有機氰 源的摩爾比為1 :1. 0-1. 5。
6. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述的加熱反應溫度為120-180°C，反 應時間為8-18小時，空氣下反應。
7. 根據(jù)權利要求1所述的制備方法，其特征在于所述有機氰源為含alpha-氫的腈、 alpha-氰醇、酰氰或三甲基氰基硅烷， alpha-氫的腈的結構式（3)如下：
alpha-氰醇的結構式（4)如下：
酰氰的結構式（5)如下：
三甲基氰基硅烷的結構式（6)如下：
8. 根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的含alpha-氫的腈的結構式（3) 中的Ri和r 2 = H，烷基，芳基；所述的烷基為甲基，乙基；所述的芳基為苯基，取代苯基。
9. 根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的alpha-氰醇的結構式（4)中的 Ri和r2 = H，烷基，芳基；所述的烷基為甲基，乙基；所述的芳基為苯基，取代苯基。
10. 根據(jù)權利要求7所述的制備方法，其特征在于所述的酰腈的結構式（5)中的R=烷 基或芳基；所述的烷基為甲基，乙基；所述的芳基為苯基，取代苯基。
【文檔編號】C07C253/30GK104098486SQ201410275811
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2014年6月19日 優(yōu)先權日:2014年6月19日
【發(fā)明者】呂萍, 王彥廣, 金積松, 溫俏東 申請人:浙江大學