CN101407474B - 一种2-溴-4,5-二甲氧基苯丙腈的制备方法 - Google Patents
一种2-溴-4,5-二甲氧基苯丙腈的制备方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，包括：将3，4-二甲氧基苯甲醛和溴溶于醋酸中反应，待固体析出，抽滤得2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛晶体；将晶体和乙腈溶于有机溶剂中，催化反应后，待黄色固体析出，冷却，萃取干燥，得到2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈固体；将2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈与还原剂溶于甲醇中，回流反应，还原制得2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈，或将得到的2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈在钯碳催化下用氢气还原制得2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈。本发明制备的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈收率高，该制备方法起始原料易得，价格便宜，反应操作简单，反应路线短，易于工业化生产。
Description
技术领域
本发明属苯丙腈的制备领域，特别是涉及一种2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法。
背景技术
近年来，随着人们生活和工作节奏的加快、社会的老龄化，心脑血管疾病的发病率呈逐渐上升趋势，其中心绞痛和心肌梗塞等心肌缺血性疾病是一种发病率很高的心脑血管疾病，是致死的主要病因。据不完全统计，心肌缺血性疾病在中老年人群中其发病率约为6％，抗心肌缺血药物一直是新药的研究热点之一(Pharmacol.Res.2006，53(5)：440～445)。
新型抗心肌缺血药物伊伐布雷定(Ivabradine)由法国施维亚公司研制于2006年获准在欧洲上市，临床用于治疗β受体阻断剂不能耐受的心绞痛，也可用于冠心病的治疗。其结构式为：
其中1-氰基-4，5-二甲氧基苯并环丁烷是伊伐布雷定的重要中间体，而1-氰基-4，5-二甲氧基苯并环丁烷最常用的合成方法是2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈在氨基钠的作用下于液氨中形成四元环，这种合成方法在Skorcz，J.A.et.al.J.Med.Chem.，1965，8(2)：255～257、Bunnett，J.F.et.al.J.Org.Chem.，1962，27(11)：3836～3843和Klundt，I.L.et.al.J.Org.Chem.，1968，33(8)：3327～3329中都有报道。
目前，作为1-氰基-4，5-二甲氧基苯并环丁烷的原料，2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈通常由下列方法合成：以3，4-二甲氧基苯甲醛为原料，溴代得到2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛(Camacho-Davila，A.et.al.J.Org.Chem.，2006，71(17)：6682～6685)。再由2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛与氰乙酸缩合，再经双键还原和脱羧得到2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈，四步反应的总收率为50.1％(Kametani，T.et.al.Tetrahedron.1973，29(1)：73～76)。
1972年Kesnethd D.Pall等人先用钯碳催化氢气还原3，4-二甲氧基肉桂腈得3，4-二甲氧基苯丙腈，再与溴反应制备2-溴-4，5--二甲氧基苯丙腈(Paull，K.D.et.al.J.Org.Chem.，1972，37(21)：3374～3376)，文献报道收率为48％。另外，此方法在3，4-二甲氧基苯丙腈进行溴代时，存在与苯环相连的α-碳上引入溴的副产物，且还原用到高压氢化还原。
综上所述，上述方法存在反应路线长、收率低，反应条件要求苛刻等缺点，在大规模生产中成本相对都较高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，本发明制的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈收率高，该制备方法起始原料易得，价格便宜，反应操作简单，反应路线短，易于工业化生产。
本发明的一种2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，包括：
(1)将3，4-二甲氧基苯甲醛和溴按摩尔比1:1～2，以醋酸为反应溶剂在0～110℃下反应1～24小时，逐渐有固体析出，加水冷却，抽滤得2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛白色晶体；
(2)将2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛和乙腈按用量为1克:1～100毫升的比例溶于有机溶剂中，在碱性催化剂的作用下，回流反应1～48小时，逐渐有黄色固体析出，冷却加水，萃取干燥蒸去溶剂，得到2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈棕黄色粉末状固体；
(3)将2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈与双键还原剂按摩尔比1:1～10溶于甲醇或乙醇中，在路易斯碱催化下，加热回流1～48小时后，在室温至120℃的温度下还原制得2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈；或将步骤(2)得到的2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈溶于甲醇中，在钯碳催化下用氢气将双键还原，反应时间为0.5～48小时，得到2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈。
所述步骤(2)中的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、钠氢、吡啶、三乙胺或三丁胺；
所述步骤(2)中的2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛与碱性催化剂的摩尔比为1:1～5；
所述步骤(2)中的有机溶剂为乙腈、甲苯、四氢呋喃、二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜；
所述步骤(3)中的路易斯碱为吡啶、三乙胺或三丁胺；
所述步骤(3)中的2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈与路易斯碱的用量为1克:1～10毫升；
所述步骤(3)中的双键还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾或氰基硼氢化钠；
所述步骤(3)中的钯碳与2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈的质量比为0.01～1:1。
具体的制备反应式如下：
有益效果
(1)本发明制得的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈具有收率高的特点；
(2)该制备方法起始原料易得，价格便宜，反应操作简单，反应路线短，易于工业化生产。
附图说明
图1是化合物2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈的核磁共振氢谱；
图2是化合物2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的核磁共振氢谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
(1)2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛
将3，4-二甲氧基苯甲醛100g(0.602mol)和400ml冰醋酸一起加入反应瓶中，室温下搅拌使之溶解，缓慢滴加30.8ml溴(0.602mol)，于20～30℃下反应6小时后，加入200ml水，析出黄色固体，抽滤，用水洗涤，真空干燥得2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛的白色晶体127.6g，收率86.5％，mp：151～152℃。
(2)2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈
用400ml四氢呋喃和200ml乙腈溶解127.6g(0.52mol)2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛，升温回流，分批加入氢氧化钾35g(0.62mol)，回流反应10小时，反应毕，蒸去反应溶剂，加入200ml水，乙酸乙酯萃取两次，无水MgSO4干燥，蒸去溶剂并回收溶剂，乙醇重结晶可得到棕黄色粉末2-溴-4，5--二甲氧基肉桂腈99.5g，收率71.3％，mp：147～149℃。
2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈的核磁共振氢谱数据分析：
1H-NMR(CDCl3，400MHz)：δ3.84(s，6H，2-OCH3)，δ5.68(d，1H，J＝16.4Hz，＝CH-CN)，δ6.88(s，1H，Ph-H)，δ7.00(s，1H，Ph-H)，δ7.66(d，1H，J＝16.4Hz，Ar-CH＝)；
2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈的红外光谱数据分析：
IR(KBr，cm-1)：v 3060，2962，2214，1614，1593，1506，1458，1436，1388，1350，1307，1265，1182，1163；
2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈的质谱数据分析：
MS(EI，m/z)：267/269(M+，100/98)，252，224，145，130，117，102，75。
(3)2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈
将99.5g(0.37mol)2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈溶于200ml吡啶和600ml甲醇中，分批加入27.6g(0 75mol)硼氢化钠，慢慢升温回流反应12小时，反应毕冷却，用10％的盐酸分解没有反应的硼氢化钠，乙酸乙酯萃取两次，无水MgSO4干燥，蒸去溶剂并回收溶剂，乙醇重结晶得80.1g 2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈白色结晶，收率81.4％，mp：76～78℃。
2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的核磁共振氢谱数据分析：
1H-NMR(CDCl3，400MHz)：δ2.57(t，2H，-CH2-CN)，δ2.93(t，2H，Ar-CH2-)，δ3.79(s，6H，2OCH3)，δ6.73(s，1H，Ph-H)，δ6.94(s，1H，Ph-H)；
2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的红外光谱数据分析：
IR(KBr，cm-1)：v 3016，2966，2239，1602，1573，1508，1496，1460，1384，1348，1315，1255，1215，1163。
实施例2
(1)2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈
用600ml乙腈溶解122.0g(0.50mol)2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛，升温回流，分批加入氢氧化钠24.0g(0.60mol)，回流反应10小时，分两次补加100ml乙腈，反应毕浓缩，加入200ml水，乙酸乙酯萃取两次，无水MgSO4干燥，蒸去溶剂并回收溶剂，乙醇重结晶可得到2-溴-4，5--二甲氧基肉桂腈91.4g，收率68.5％，mp：147～148℃。
(2)2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈
将120.0g(0.45mol)2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈溶于100ml吡啶和400ml甲醇中，分批加入48.6g(0.90mol)硼氢化钾，慢慢升温回流反应24小时，反应毕冷却，用10％的盐酸分解没有反应的硼氢化钾，乙酸乙酯萃取两次，无水MgSO4干燥，蒸去溶剂并回收溶剂，乙醇重结晶得97.4g 2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈白色结晶，收率80.5％，mp：76～78℃。
实施例3
(1)2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈
将120.0g(0.45mol)2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈溶于800ml甲醇中，分批加入20g 10％钯碳，通入氢气进行还原反应12小时，反应毕，滤去钯碳，蒸去溶剂并回收溶剂，乙醇重结晶得102.4g 2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈白色结晶，收率84.6％，mp：76～78℃。
Claims (8)
1.一种2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，包括：
(1)将3，4-二甲氧基苯甲醛和溴按摩尔比1∶1～2，以醋酸为反应溶剂在0～110℃下反应1～24小时，逐渐有固体析出，加水冷却，抽滤得2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛白色晶体；
(2)将2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛和乙腈按用量为1克∶1～100毫升的比例溶于有机溶剂中，在碱性催化剂的作用下，回流反应1～48小时，逐渐有黄色固体析出，冷却加水，萃取干燥蒸去溶剂，得到2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈白色至浅黄色结晶固体；
(3)将2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈与双键还原剂按摩尔比1∶1～10溶于甲醇或乙醇中，在路易斯碱催化下，加热回流1～48小时后，在室温至120℃的温度下还原制得2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈，或将步骤(2)得到的2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈溶于甲醇中，在钯碳催化下用氢气将双键还原，反应0.5～48小时得到2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈。
2.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的碱性催化剂为氢氧化钠、氢氧化钾、碳酸钾、碳酸钠、氢化钠、吡啶、三乙胺或三丁胺。
3.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的2-溴-4，5-二甲氧基苯甲醛与碱性催化剂的摩尔比为1∶1～5。
4.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中的有机溶剂为乙腈、甲苯、四氢呋喃、二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺或二甲亚砜。
5.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的路易斯碱为吡啶、三乙胺或三丁胺。
6.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈与路易斯碱的用量为1克∶1～10毫升。
7.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的双键还原剂为硼氢化钠、硼氢化钾或氰基硼氢化钠。
8.根据权利要求1所述的2-溴-4，5-二甲氧基苯丙腈的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中的钯碳与2-溴-4，5-二甲氧基肉桂腈的质量比为0.01～1∶1。
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