CN100386308C - 一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法，按摩尔比为0.8∶1～4.5∶1的比例，将干燥的醇盐与3，4-二氯苯腈在惰性气体保护下于有机溶剂中298～373K下反应2～12h，得到3-氯-4-烷氧基苯腈。该方法反应路线短，反应温度低，收率高，选择性高。

Description

一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法
技术领域
本发明涉及一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法。它属于有机化学技术领域，也属于精细有机化工技术领域。
背景技术
3-氯-4-烷氧基苯腈的结构式如下：
Figure C20061001930700031
R＝烷基
3-氯-4-烷氧基苯腈是重要的有机合成中间体，可以应用于制备相应的酰胺、羧酸等，目的物及其后续中间体可应用医药、农药、液晶材料和精细化工领域。
Baldwin，John J等人(Journal of Medicinal Chemistry，1986，29(6)，1065-80，美国专利4853383(1989))报道了从3-氯-4-羟基苯腈出发，以DMF为溶剂，首先与NaH在70℃下反应2h，再与MeI在室温条件下反应18h，制备3-氯-4-甲氧基苯腈，反应方程式如下：
此路线的缺点是原料昂贵，步骤较多，反应时间较长。
发明内容
本发明的目的是：提供一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法，该方法用于制备3-氯-4-烷氧基苯腈的成本较低，产率较高。
为实现上述目的，本发明所采取的技术措施如下：一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法，按摩尔比为0.8∶1～4.5∶1的比例，将干燥的醇盐与3，4-二氯苯腈在惰性气体保护下于有机溶剂中298～373K下反应2～12h，得到3-氯-4-烷氧基苯腈。
根据本发明的技术方案，所采用的有机溶剂是N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺(HMPA)或四氢呋喃(THF)。
根据本发明的技术方案，反应温度优选298～343K；反应时间优选2～4h；醇盐与3，4-二氯苯腈的摩尔比优选1.0∶1～1.5∶1。
本发明具有工艺路线简捷、可连续进行、生产能力强、成本较低，产率较高、对环境友好等优点，尤其适于工业化生产。
具体实施方式
以下通过具体的实施例对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1-14：3-氯-4-甲氧基苯腈(结构式如式I，其中R＝-CH3)的制备：
实施例1：
将0.3440g(2.00mmol)3，4-二氯苯腈和0.1621g(2.40mmol)含量为80％甲醇钠溶解在5mL经过干燥处理的DMF中，在氮气保护下，于100℃下反应2h。反应完毕后冷却至室温，将反应液倒入5mL水中，分出有机层，水层用乙醚提取(3×5mL)，合并有机层。用无水Na2SO4干燥后，蒸掉有机溶剂，将所得固体用乙醚溶解，定量转移至5.00mL容量瓶中，用乙醚稀释至刻度。气相色谱检测3，4-二氯苯腈转化率为99.8％，3-氯-4-甲氧基苯腈产率为99.0％。
实施例2-6：
3，4-二氯苯腈和甲醇钠摩尔比和反应温度不同，反应溶剂和反应过程同实施例1，结果见表1。
表1实施例1-6反应摩尔比、反应时间与反应温度对反应结果的影响
编号   n(甲醇钠)∶n(3，4-二氯苯腈) 溶剂   反应温度/℃   反应时间/h   转化率/％   单取代<sup>*</sup>产率/％   双取代<sup>**</sup>产率
  1   1.2   DMF   100   2   99.8   99.0   0
  2   1.2   DMF   25   2   99.4   99.2   0
  3   0.8   DMF   25   2   72.5   72.2   0
  4   0.8   DMF   25   4   72.7   72.5   0
  5   1   DMF   25   2   95.7   94.5   0
  6   3.2   DMF   70   2   99.2   99.1   0
注：*单取代产物是指3-氯-4-甲氧基苯腈；**双取代产物是指3，4-二甲氧基苯腈
实施例7-12：
分别在二甲亚砜(DMSO)、HMPA、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺(HMPA)、四氢呋喃(THF)中反应，其反应过程及后处理过程同实施例1，结果见表2.
表2实施例7-12反应溶剂及反应摩尔比对结果的影响
编号   n(甲醇钠)∶n(3，4-二氯苯腈) 溶剂   反应温度/℃   反应时间/h   转化率/％   单取代<sup>*</sup>产率/％   双取代<sup>**</sup>产率/％
  7   1.2   DMSO   65   2   99.2   99.2   0
  8   1.2   H MPA   65   2   99.4   99.4   0
  9   1.2   环丁砜   65   2   99.8   99.8   0
10 1.2   N-甲基吡咯烷酮 65 2 99.6 99.6 0
  11   1.2   THF   65   2   37.2   37.2   0
  12 3.2   THF   65   2   66.3   66.4   0
注：*单取代产物是指3-氯-4-甲氧基苯腈；**双取代产物是指3，4-二甲氧基苯腈
实施例13：
将34.40g(0.20mol)3，4-二氯苯腈和16.21g(0.24mol)甲醇钠溶解在200mL经过干燥处理的DMF中，在氩气保护下，于室温下反应2h。反应完毕后冷却至室温，将反应液倒入500mL水中，分出有机层，水层用CH2Cl2提取(3×50mL)，合并有机层，用无水Na2SO4干燥后，蒸掉有机溶剂，将所得固体重结晶，得3-氯-4-甲氧基苯腈白色针状晶体30.9g，3-氯-4-甲氧基苯腈产率为92.10％，产品熔点为107-109℃，气相色谱检测纯度高于98.0％。
实施例14：
将0.3440g(2.00mmol)3，4-二氯苯腈和0.2104g(2.40mmol)含量为80％甲醇钾溶解在5mL经过干燥处理的DMF中，在氢气保护下，于70℃下反应2h。反应完毕后冷却至室温，将反应液倒入5mL水中，分出有机层，水层用乙醚提取(3×5mL)，合并有机层。用无水Na2SO4干燥后，蒸掉有机溶剂，将所得固体用乙醚溶解，定量转移至5.00mL容量瓶中，用乙醚稀释至刻度。气相色谱检测3，4-二氯苯腈转化率为98.9％，3-氯-4-甲氧基苯腈产率为99.0％。
实施例15-17：3-氯-4-乙氧基苯腈、3-氯-4-正丁氧基苯腈、3-氯-4-异丙氧基苯腈[结构式如式I，其中R分别为-CH2CH3，-CH2CH2CH2CH3，-CH(CH3)CH3]的制备
将3，4-二氯苯腈分别与乙醇钠、正丁醇钠、异丙醇钠分别在DMF中反应，其反应过程及后处理过程同实施例1，结果见表3。
表3实施例15-17不同醇盐及反应摩尔比对反应结果的影响
编号 醇盐种类   n(醇盐)∶n(3，4-二氯苯腈) 溶剂   反应温度/℃   反应时间/h   转化率/％   单取代产率/％   双取代产率/％
  15   乙醇钠   4   DMF   100   12   99.3   99.2<sup>a</sup>   0
  16   正丁醇钠   4.5   DMF   100   12   99.6   99.4<sup>b</sup>   0
  17   异丙醇钠   4.5   DMF   100   12   99.0   99.0<sup>c</sup>   0
注：a：3-氯-4-乙氧基苯腈；b：3-氯-4-正丁氧基苯腈；c：3-氯-4-异丙氧基苯腈。

Claims (5)

1.一种制备3-氯-4-烷氧基苯腈的方法，按摩尔比为0.8∶1～4.5∶1的比例，将干燥的醇盐与3，4-二氯苯腈在惰性气体保护下于有机溶剂中298～373K下反应2～12h，得到3-氯-4-烷氧基苯腈；所采用的有机溶剂是N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环丁砜、N-甲基吡咯烷酮、六甲基磷酰胺或四氢呋喃。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：醇盐与3，4-二氯苯腈的摩尔比为1.0∶1～1.5∶1。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应温度为298～343K。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述反应时间为2～4h。
5.根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于：醇盐为甲醇钠、甲醇钾，乙醇钠、正丁醇钠或异丙醇钠。
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