一種超聲促進的4-氯-α-(2-氯-4-(羥亞胺基)-5-甲基-2,5-亞環(huán)己二烯基)苯乙腈催化轉(zhuǎn) ...的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種超聲促進的4-氯-a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲基-2, 5-亞 環(huán)己二烯基）苯乙腈催化轉(zhuǎn)移氫化還原方法，屬于醫(yī)藥與化工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 4-氯苯基-(2-氯-4-氨基-5-甲基苯基）氰基甲烷是廣譜驅(qū)蟲藥氯氰碘柳胺鈉 的關(guān)鍵中間體，主要是由4-氯-a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲基-2, 5-亞環(huán)己二烯基） 苯乙腈經(jīng)過還原得到?，F(xiàn)有關(guān)于4-氯- a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5_甲基-2, 5-亞環(huán)己 二烯基）苯乙腈的還原方法報道的并不多。
[0003] 1.鐵粉/氯化銨還原法，如美國專利（US4005218)報道的4-氯-a -(2-氯-4-(羥 亞胺基）-5_甲基_2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈在鐵粉、氯化銨、水、甲苯混合液中加熱回 流，再經(jīng)后處理得到4-氯苯基-(2-氯-4-氨基-5-甲基苯基）氰基甲烷。該方法存在操 作工藝繁瑣，原輔料用料大，而且有大量鐵泥生成，易包含產(chǎn)品和雜質(zhì)，回收成本較高，如直 接排放對環(huán)境有較大影響，且產(chǎn)品的收率和純度較低。
[0004] 2.硫化鈉或硫氫化鈉還原法，如澳大利亞專利（AU1902083)報道的 4-氯-a -(2-氯-4-(羥亞胺基）-5_甲基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈與過量的硫化 鈉或硫氫化鈉在甲醇、水混合溶液中加熱回流，再經(jīng)后處理得到4-氯苯基-(2-氯-4-氨 基-5-甲基苯基）氰基甲烷。該方法使用的硫化鈉或硫氫化鈉屬于易燃、高毒、強刺激性化 工原料，未反應(yīng)的硫化物如果不經(jīng)處理，對水體易造成污染，同時遇酸會生成惡臭的硫化氫 氣體。
[0005] 3?催化加氫制備方法，如中國專利（CN102180811)報道的4-氯-a -(2-氯-4-(羥 亞胺基）-5-甲基_2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈經(jīng)過鈀碳或雷尼鎳催化加氫還原制備4-氯 苯基-(2-氯-4-氨基-5-甲基苯基）氰基甲烷。該方法工藝簡單、反應(yīng)時間短、收率和純 度都較高。但由于該方法使用氫氣為氫源，反應(yīng)過程中的氫氣始終存在易燃易爆的安全隱 患，對于設(shè)備的密封性也存在較高的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明針對以上現(xiàn)有技術(shù)中所存在的缺陷，提出一種工藝簡單、反應(yīng)時間短、生 產(chǎn)成本低、催化劑活性高、對環(huán)境友好、安全性高，而且產(chǎn)品收率和純度高的超聲促進的 4-氯-a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈催化轉(zhuǎn)移氫化還原 方法。
[0007] 本發(fā)明涉及超聲促進的4-氯-a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲基-2, 5-亞環(huán)己二 烯基）苯乙腈催化轉(zhuǎn)移氫化還原方法，該方法是將4_氯-a - (2_氯_4_ (輕亞胺基）_5_甲 基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈（I )、納米催化劑和供氫體加到極性溶劑中，在20~ 60°C，在功率為100~300W、工作頻率為40~50KHz的超聲清洗器中超聲反應(yīng)5~50min， 后處理得到還原產(chǎn)物4-氯苯基-(2-氯-4-氨基-5-甲基苯基）氰基甲烷（II );其中所 述的納米催化劑的用量為4-氯- a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5_甲基-2, 5-亞環(huán)己二烯 基）苯乙腈的質(zhì)量的0. 1 %~20%，所述的極性溶劑的用量為4-氯-a - (2-氯-4-(羥亞 胺基）-5_甲基_2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈的質(zhì)量的5~30倍，所述供氫體的用量為 4-氯-a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈的物質(zhì)的量的2~ 15倍，所述的納米催化劑為納米鎳粉、納米氧化鎳粉、納米鎳/錯合金粉、納米鎳/鈦合金粉 粉、納米鎳/銅合金粉中的一種，所述供氫體為次磷酸鈉、次磷酸鈣、40%水合肼、甲酸銨、 甲酰肼中的一種，所述的極性溶劑為水、甲醇、乙醇、乙二醇、丙三醇、聚乙二醇-200、聚乙二 醇-400、聚乙二醇-600中的一種或兩種以上以任意比例混合。
[0008]
[0009] 上述一種超聲促進的4-氯- a - (2-氯-4-(羥亞胺基）-5_甲基-2, 5-亞環(huán)己二 烯基）苯乙腈催化轉(zhuǎn)移氫化還原方法，該方法的反應(yīng)方程式為：
[0010]
[0011] 本發(fā)明是一種肟類化合物催化轉(zhuǎn)移氫化還原方法，具有以下優(yōu)點：
[0012] 1.本發(fā)明工藝簡便、反應(yīng)時間短、對環(huán)境友好、產(chǎn)品收率和純度均較高；
[0013] 2.本發(fā)明使用的納米催化劑顆粒小、比表面積大、活性高、可循環(huán)使用。
[0014] 3.本發(fā)明選用化學(xué)供氫體代替氣態(tài)氫作為反應(yīng)中的氫源，其反應(yīng)可在常壓下進 行，反應(yīng)溫度也較低，對設(shè)備的要求不高，降低了反應(yīng)的危險性，有利于工業(yè)化生產(chǎn)；同時由 于供氫體可定量地加入，氫化深度易于控制，選擇性較好。
[0015] 4.本發(fā)明采用超聲輔助合成，溶劑內(nèi)部的納米顆粒催化劑在超聲波作用下被激 活，在顆粒附近產(chǎn)生微小泡核，泡核經(jīng)歷振蕩、生長、收縮、崩潰等一系列動力學(xué)過程。泡核 崩潰瞬時產(chǎn)生高溫、高壓的微環(huán)境，可以有效的促進催化轉(zhuǎn)移氫化還原反應(yīng)的進行。同時超 聲空化效應(yīng)更新了納米顆粒催化劑的反應(yīng)界面，強化了傳質(zhì)和傳熱過程，增加了反應(yīng)物分 子的碰撞機會，提高反應(yīng)速度，縮短反應(yīng)時間。
【具體實施方式】
[0016] 下面通過具體實施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進一步的說明，但是本發(fā)明的保護范 圍并不限于這些實施例。
[0017] 實施例1
[0018] 在250mL的三口燒瓶中加入3. 052g 4-氯-a-(2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲 基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈、0. 61g納米鎳粉催化劑、15. 9g次磷酸鈉一水合物、92mL 水，開啟超聲波清洗機，加熱，控制反應(yīng)溫度在50°C，在功率為300W、工作頻率為45KHz的 超聲清洗器中超聲反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程（乙酸乙酯：石油醚=3:1，體積比），反應(yīng)約需 5min。反應(yīng)結(jié)束，過濾，回收催化劑套用。收集濾液，加入30mL水和30mL二氯甲烷萃取，取 下層有機相，再次用20mL二氯甲烷萃取上層水相，合并兩次萃取液，用30mL飽和食鹽水洗， 再用30mL水洗，靜置后取下層有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸干溶劑，殘留物用15mL 乙醇重結(jié)晶，60 °C干燥至恒重，得2. 79g 4-氯苯基-(2-氯-4-氨基-5-甲基苯基）氛基甲 烷，HPLC檢測純度為98. 1 %，收率為93. 9 %。
[0019] 實施例2
[0020] 在IOOmL的三口燒瓶中加入3. 052g 4-氯-a-(2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲 基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈、0. 003g回收套用的納米鎳粉催化劑、2. 12g次磷酸鈉一水 合物、15mL水，開啟超聲波清洗機，加熱，控制反應(yīng)溫度在20°C，在功率為100W、工作頻率為 40KHz的超聲清洗器中超聲反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程（乙酸乙酯：石油醚=3:1，體積比），反 應(yīng)約需50min。反應(yīng)結(jié)束，過濾，回收催化劑套用。收集濾液，加入30mL水和30mL二氯甲 燒萃取，取下層有機相，再次用20mL二氯甲燒萃取上層水相，合并兩次萃取液，用30mL飽和 食鹽水洗，再用30mL水洗，靜置后取下層有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸干溶劑，殘留 物用15mL乙醇重結(jié)晶，60°C干燥至恒重，得2. 64g 4-氯苯基-(2-氯_4_氨基-5-甲基苯 基）氰基甲烷，HPLC檢測純度為97. 6%，收率為88. 6%。
[0021] 實施例3
[0022] 在250mL的三口燒瓶中加入3. 052g 4-氯-a-(2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲 基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈、0. 031g納米氧化鎳粉催化劑、6. 13g 40%水合肼、77mL乙 醇，開啟超聲波清洗機，加熱，控制反應(yīng)溫度在40°C，在功率為200W、工作頻率為40KHz的 超聲清洗器中超聲反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程（乙酸乙酯：石油醚=3:1，體積比），反應(yīng)約需 20min。反應(yīng)結(jié)束，過濾，回收催化劑套用。收集濾液，加入30mL水和30mL二氯甲烷萃取，取 下層有機相，再次用20mL二氯甲烷萃取上層水相，合并兩次萃取液，用30mL飽和食鹽水洗， 再用30mL水洗，靜置后取下層有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸干溶劑，殘留物用15mL 乙醇重結(jié)晶，60 °C干燥至恒重，得2. 84g 4-氯苯基-(2-氯-4-氨基-5-甲基苯基）氛基甲 烷，HPLC檢測純度為98. 1 %，收率為95. 7 %。
[0023] 實施例4
[0024] 在IOOmL的三口燒瓶中加入3. 052g 4-氯-a-(2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲 基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈、0. 015g回收套用的納米氧化鎳粉催化劑、5. Ig次磷酸 鈣、39mL甲醇，開啟超聲波清洗機，加熱，控制反應(yīng)溫度在60°C，在功率為300W、工作頻率為 50KHz的超聲清洗器中超聲反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程（乙酸乙酯：石油醚=3:1，體積比），反 應(yīng)約需lOmin。反應(yīng)結(jié)束，過濾，回收催化劑套用。收集濾液，加入30mL水和30mL二氯甲 燒萃取，取下層有機相，再次用20mL二氯甲燒萃取上層水相，合并兩次萃取液，用30mL飽和 食鹽水洗，再用30mL水洗，靜置后取下層有機相，用無水硫酸鈉干燥，過濾，蒸干溶劑，殘留 物用15mL乙醇重結(jié)晶，60°C干燥至恒重，得2. 66g 4-氯苯基-(2-氯_4_氨基-5-甲基苯 基）氰基甲燒，HPLC檢測純度為97. 8%，收率為89. 2%。
[0025] 實施例5
[0026] 在IOOmL的三口燒瓶中加入3. 052g 4-氯-a-(2-氯-4-(羥亞胺基）-5-甲 基-2, 5-亞環(huán)己二烯基）苯乙腈、0. 305g納米鎳/錯合金粉催化劑、4. 8g甲酰肼、41mL聚 乙二醇-200,開啟超聲波清洗機，加熱，控制反應(yīng)溫度在20°C，在功率為100W、工作頻率為 40KHz的超聲清洗器中超聲反應(yīng)，TLC跟蹤反應(yīng)進程（乙酸乙酯：石油醚=3:1，體積比），反 應(yīng)約需40min。反應(yīng)結(jié)束，過濾，回收催化劑套用。收集濾液，加入30mL水和30mL二氯甲 燒萃取，取下層有機相，再次用20mL二氯甲燒萃取上層水相，合并兩次萃取