CN102076657B - 生产扁桃腈化合物的方法 - Google Patents

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Abstract

一种生产由下式(2)表示的化合物的方法(其中，X，R1和m分别是与以下所述的相同含义)其包括在有机碱的存在下，在有机溶剂中，使由下式(1)表示的化合物与氰化氢反应，相对于1mol的该化合物，氰化氢的数量为1.2至5mol：(其中，X是任选被取代的烷基或类似物；R1是任选被取代的烷基或类似物；m是0至4的整数；当m是2至4的整数时，R1可以彼此相同或不同)。

Description

生产扁桃腈化合物的方法
技术领域
本发明涉及生产扁桃腈化合物的方法。
背景技术
作为生产扁桃腈化合物的方法，例如，JP-A No.7-33727描述了一种方法，其包括在碱金属盐的存在下在水溶剂中苯甲醛化合物和氰化氢反应。进一步地，JP-A No.2005-232105公开了一种方法，其包括在碳酸钠或乙酸钠的存在下在水溶剂中苯甲醛化合物和氰化氢反应。
发明内容
在上述常规方法中，然而，当苯甲醛化合物在邻位具有取代基时，取代基阻碍反应，并且有时候扁桃腈化合物的收率不是令人满意。
本发明具有以下的目标：提供一种以良好的收率由在邻位具有规定取代基的苯甲醛化合物生产扁桃腈化合物的方法。
本发明人已经深入研究并且结果发现通过在有机碱的存在下在有机溶剂中使在邻位具有规定取代基的苯甲醛化合物与氰化氢反应，其中氰化氢的数量为1.2至5mol，相对于1mol的苯甲醛化合物，可以实现上述目标，从而导致本发明的完成。
因此，本发明涉及一种生产由下式(2)表示的化合物的方法
(其中，X，R1和m分别是与以下所述的相同含义)
其包括在有机碱的存在下，在有机溶剂中，使由下式(1)表示的化合物与氰化氢反应，相对于1mol的该化合物，氰化氢的数量为1.2至5mol：
(其中，X是任选被取代的烷基，任选被取代的烯基，任选被取代的炔基，任选被取代的苯基，任选被取代的苯氧基或任选被取代的氨基。R1是任选被取代的烷基，任选被取代的烯基，任选被取代的炔基，任选被取代的烷氧基，任选被取代的苯基，任选被取代的苯氧基，任选被取代的氨基，羟基，硝基或卤素原子。m是0至4的整数。当m是2至4的整数时，R1可以彼此相同或不同)。
本发明的效果
根据本发明，以良好的转化率苯甲醛化合物(1)可以反应而以良好的收率生产扁桃腈化合物(2)。
具体实施方式
在下文中将详细地举例说明本发明。本发明是一种生产扁桃腈化合物(2)的方法，其包括在有机碱的存在下在有机溶剂中使在邻位具有规定取代基的苯甲醛化合物(1)与氰化氢反应，该氰化氢的数量为1.2至5mol，相对于苯甲醛化合物(1)而言。
由于在邻位的规定取代基，苯甲醛化合物(1)具有低反应性，并且在常规方法中使用这种化合物未获得足够的转化率。在本发明中，这样的具有低反应性的苯甲醛化合物(1)和氰化氢在有机碱的存在下在有机溶剂中按上述范围内的比例反应，由此改善苯甲醛化合物(1)的转化率并且以良好的收率生产扁桃腈化合物(2)。
在苯甲醛化合物(1)中由X表示的任选被取代的烷基可以是未被取代的烷基，或被卤素原子，羟基，硝基，氨基，烷氧基，任选被取代的苯氧基或类似物取代的烷基。未被取代的烷基通常具有约1至12个碳原子。被取代的烷基具有在通常具有约1至12个碳原子的烷基上携带的取代基。
任选被取代的烷基的实例包括未被取代的烷基如甲基，乙基，正丙基，异丙基，正丁基，异丁基，仲丁基，叔丁基，正戊基，正己基，正辛基，正癸基；卤代烷基如单氟甲基，二氟甲基和三氟甲基；羟烷基如羟基甲基；硝基烷基如硝基甲基；氨基烷基如氨基甲基；烷氧基烷基；和苯氧基烷基。
以上所述的烷氧基烷基的特定实例包括甲氧基甲基，乙氧基甲基，正丙氧基甲基，异丙氧基甲基，正丁氧基甲基，异丁氧基甲基，仲丁氧基甲基，和叔丁氧基甲基。
上述苯氧基烷基中的烷基优选地具有1-3个碳原子，更优选地1个碳原子。上述苯氧基烷基中的苯氧基可以被取代。以上所述的苯氧基烷基的实例包括由下式(3)表示的基团
(其中，R2是任选被取代的苯基)
由R2表示的任选被取代的苯基可以是未被取代的苯基，或可以被取代基如具有1-4个碳原子的烷基，卤素原子，羟基，硝基，和具有1-4个碳原子的烷氧基取代。被取代的苯基可以在它的环上具有1至5个取代基，并且取代基可以存在在任何位置上。
被取代的苯基包括2-甲基苯基，3-甲基苯基，4-甲基苯基，2,3-二甲基苯基，2,4-二甲基苯基，2,5-二甲基苯基，2,6-二甲基苯基，2-氯苯基，3-氯苯基，4-氯苯基，2-羟苯基，3-羟苯基，4-羟苯基，2-硝基苯基，3-硝基苯基，4-硝基苯基，2-甲氧苯基，3-甲氧苯基，和4-甲氧苯基。
在苯甲醛化合物(1)中由X表示的任选被取代的烯基可以是未被取代的烯基，或被卤素原子，羟基，硝基，氨基，烷氧基或类似物取代的烯基。未被取代的烯基通常具有约2至12个碳原子。被取代的烯基具有在通常具有约2至12个碳原子的烯基上携带的取代基。
任选被取代的烯基的实例包括未被取代的烯基如乙烯基，烯丙基，1-丁烯基，1-戊烯基，1-己烯基和1-辛烯基，和3-羟基-1-丙烯基，3-硝基-1-丙烯基，3-氨基-1-丙烯基和3-甲氧基-1-丙烯基。
在苯甲醛化合物(1)中由X表示的任选被取代的炔基可以是未被取代的炔基，或被卤素原子，羟基，硝基，氨基，烷氧基或类似物取代的炔基。未被取代的炔基通常具有约2至12个碳原子。被取代的炔基具有在通常具有约2至12个碳原子的炔基上携带的取代基。
任选被取代的炔基的实例包括未被取代的炔基如1-乙炔基，炔丙基，1-丁炔基，1-戊炔基，1-己炔基和1-辛炔基，和3-羟基-1-丙炔基，3-硝基-1-丙炔基，3-氨基-1-丙炔基和3-甲氧基-1-丙炔基。
在苯甲醛化合物(1)中由X表示的任选被取代的苯基的实例包括与对R2所提及的相同的苯基。
在苯甲醛化合物(1)中由X表示的任选被取代的苯氧基可以是未被取代的苯氧基，或被烷基，卤素原子，羟基，硝基，氨基或类似物取代的苯氧基。被取代的苯氧基可以在它的环上具有1至5个取代基，并且取代基可以存在在任何位置上。
任选被取代的苯氧基包括苯氧基，2-甲基苯氧基，3-甲基苯氧基，4-甲基苯氧基，2,3-二甲基苯氧基，2,4-二甲基苯氧基，2,5-二甲基苯氧基，2,6-二甲基苯氧基，2-氯苯氧基，3-氯苯氧基，4-氯苯氧基，2-羟基苯氧基，3-羟基苯氧基，4-羟基苯氧基，2-硝基苯氧基，3-硝基苯氧基，4-硝基苯氧基，2-甲氧基苯氧基，3-甲氧基苯氧基和4-甲氧基苯氧基。
在苯甲醛化合物(1)中由X表示的任选被取代的氨基可以是未被取代的氨基，或被烷基或类似物取代的氨基。被取代的氨基包括甲基氨基和二甲基氨基。
以上所述的X优选地是任选被取代的烷基或任选被取代的苯基，更优选地由式(3)表示的基团或未被取代的苯基，还更优选由式(3)表示的基团。
由式(3)表示的上述基团优选地是(烷基取代的苯氧基)甲基，更优选地2,5-二甲基苯氧基甲基。
作为在苯甲醛化合物(1)中的R1，任选被取代的烷基，任选被取代的烯基，任选被取代的炔基，任选被取代的苯基，任选被取代的苯氧基和任选被取代的氨基可以分别是与为X所提及的相同的取代基，并且可以提及与上文所述相同的取代基。
在苯甲醛化合物(1)中由R1表示的任选被取代的烷氧基可以是未被取代的烷氧基，或被卤素原子，羟基，硝基，氨基，烷氧基或类似物取代的烷氧基。未被取代的烷氧基通常具有约1至12个碳原子。被取代的烷氧基具有在通常具有约1至12个碳原子的烷氧基上携带的取代基。
任选被取代的烷氧基的实例包括未被取代的烷氧基如甲氧基，乙氧基，正丙氧基，异丙氧基，正丁氧基，异丁氧基，仲丁氧基，叔丁氧基，1-己氧基，1-辛氧基，和三氟甲基氧基，羟基甲基氧基，硝基甲基氧基，氨基甲基氧基和甲氧基甲基氧基。
在式(1)中，m优选地是0至2的整数，更优选地0。
在本发明中，苯甲醛化合物(1)优选地是由式(1)表示的化合物，其中m=0和X是任选被取代的烷基或任选被取代的苯基，更优选地由式(1)表示的化合物，其中m=0和X是由式(3)表示的基团，还更优选由式(1)表示的化合物，其中m=0和X是(烷基取代的苯氧基)甲基，特别优选地2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛。
待用于本发明中的氰化氢可以是气体或液体。在本发明中，氰化氢水溶液可以用作氰化氢，备选地，可以使用通过将氰化氢溶解在有机溶剂中制备的溶液。有机溶剂的实例包括芳香烃如苯，甲苯，二甲苯和氯苯；脂肪族烃如正己烷和正庚烷；脂环族烃如环戊烷和环己烷；醚如二乙醚，二丁醚，四氢呋喃和四氢吡喃；醇如甲醇和乙醇；和腈溶剂如乙腈。
相对于1mol的苯甲醛化合物(1)，氰化氢的用量是1.2至5mol，优选地1.2至3mol，更优选地1.2至2.5mol，还更优选1.2至1.9mol。当氰化氢的用量小于1.2mol，相对于1mol的苯甲醛化合物(1)，苯甲醛化合物(1)的转化率往往是较低的。苯甲醛化合物(1)和氰化氢的反应理论上以1:1的摩尔比发生，然而，在邻位具有规定取代基的苯甲醛化合物(1)在反应性方面是如此低，使得即使延长反应时间或提高反应温度，对于该化合物来说也难以显示出足够的转化率。过大用量的氰化氢是不希望的，因为未反应的氰化氢以较大量剩余并且其生产成本增加。
在本发明中，在有机碱的存在下苯甲醛化合物(1)和氰化氢反应。在本发明中，有机碱被认为促进苯甲醛化合物(1)的转化。
上述有机碱的实例包括胺化合物如环胺和脂肪族胺。上述的有机碱的特定实例包括二乙胺，三乙胺，三丙胺，吡啶，1-甲基咪唑，1,2-二甲基咪唑。在它们中，脂肪族胺是优选的并且三乙胺是更优选的，因为可以提高氰化氢的反应性。
在本发明中，如果必要的话，可以使用上述有机碱中的两种或更多种。
有机碱的用量通常是0.001mol或更大至1mol或更少，相对于1mol的苯甲醛化合物(1)。用量的优选的下限是0.005mol并且用量的优选的上限是0.1mol，相对于1mol的苯甲醛化合物(1)。
苯甲醛化合物(1)和氰化氢的反应在有机溶剂中进行。作为有机溶剂，不溶于水的那些是优选的，和其实例包括芳香烃如苯，甲苯，二甲苯和氯苯；脂肪族烃如正己烷和正庚烷；脂环族烃如环戊烷和环己烷；醚如二乙醚，二丁醚，四氢呋喃和四氢吡喃。在它们之中，鉴于易于处理和成本，芳香烃是优选的和二甲苯是更优选的。在本发明中，如果必要的话，可以使用两种或更多种有机溶剂。有机溶剂的用量通常是0.5至10重量份，优选地1至5重量份，相对于1重量份的苯甲醛化合物(1)。
在本反应中，反应系统中的较低的水浓度是更优选的，因为水降低了氰化氢的反应性。
在本发明中，通常通过混合有机溶剂、有机碱、苯甲醛化合物(1)和氰化氢，进行苯甲醛化合物(1)和氰化氢的反应。混合有机溶剂、有机碱、苯甲醛化合物(1)和氰化氢的方法包括，例如，其中将氰化氢一次添加或者滴加到有机溶剂、有机碱和苯甲醛化合物(1)的混合物中的方法。在它们之中，包括滴加氰化氢的方法是优选的。在滴加氰化氢的情况下，滴加时间通常是0.5至20小时，优选地1-10小时。
反应温度通常是-20至50°C，优选地0至30°C。在混合全部数量的氰化氢后，通常在隔热的同时(while insulating heat)搅拌苯甲醛化合物(1)，由此进行反应。此外当滴加氰化氢时，通过将滴加期间的温度保持在上述反应温度，可以进行反应。
如果必要的话，根据通常已知的手段，可以提纯通过上述反应获得的扁桃腈化合物(2)。例如，通过将酸性水如盐酸(氯化氢的水溶液)和硫酸水溶液添加到通过反应获得的反应混合物，然后分离油和水，并且从所得的油层中除去溶剂等，可以提纯扁桃腈化合物(2)。
实施例
下文将展示本发明的实施例，但本发明不局限于它们。反应混合物中的苯甲醛化合物(1)和扁桃腈化合物(2)的量是通过液相色谱(测量装置:LC-10A， SHIMADZU)分析的，并且计算苯甲醛化合物(1)的转化率和残余物比例和扁桃腈化合物(2)的收率。
实施例1
向300mL烧瓶中添加30.0g(0.12mol)的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛[由式(1)表示的化合物，其中X是2,5-二甲基苯氧基甲基和m=0]，75.00g的二甲苯和0.13g(0.0012mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加4.05g(0.15mol)的氰化氢，由此添加数量为1.2mol的氰化氢，相对于1mol的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物4小时。分析此反应混合物发现2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛的转化率是96.6%，其残余物比例是3.4%，2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)扁桃腈[由式(2)表示的化合物，其中X是2,5-二甲基苯氧基甲基和m=0]的收率是96.6%。
实施例2
向300mL烧瓶中添加30.00g(0.12mol)的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛，75.00g的二甲苯和0.13g(0.0012mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加5.06g(0.19mol)的氰化氢，由此添加数量为1.5mol的氰化氢，相对于1mol的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物4小时。分析此反应混合物发现2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛的转化率是98.8%，其残余物比例是1.2%，2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)扁桃腈的收率是98.8%。
实施例3
向300mL烧瓶中添加50.00g(0.21mol)的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛，125.00g的二甲苯和0.21g(0.0021mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加11.25g(0.42mol)的氰化氢，由此添加数量为2.0mol的氰化氢，相对于1mol的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物4小时。分析此反应混合物发现2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛的转化率是99.0%，其残余物比例是1.0%，2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)扁桃腈的收率是99.0%。
实施例4
向300mL烧瓶中添加3.00g(0.016mol)的2-联苯甲醛[由式(1)表示的化合物，其中X是苯基和m=0]，7.50g的二甲苯和0.017g(0.00016mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加0.89g(0.033mol)的氰化氢，由此添加数量为2.0mol的氰化氢，相对于1mol的2-联苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物1小时。分析此反应混合物发现2-联苯甲醛的转化率是95.6%，其残余物比例是4.4%，2-苯基扁桃腈[由式(2)表示的化合物，其中X是苯基和m=0]的收率是95.6%。
参考实施例1
向300mL烧瓶中添加10.00g(0.066mol)的2-乙氧基苯甲醛[由式(1)表示的化合物，其中X是乙氧基和m=0]，25.00g的二甲苯和0.07g(0.00066mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加3.60g(0.13mol)的氰化氢，由此添加数量为2.0mol的氰化氢，相对于1mol的2-乙氧基苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物1小时。分析此反应混合物发现2-乙氧基苯甲醛的转化率是90.1%，其残余物比例是9.9%，2-乙氧基扁桃腈[由式(2)表示的化合物，其中X是乙氧基和m=0]的收率是90.1%。
对比例1
向300mL烧瓶中添加30.00g(0.12mol)的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛，75.00g的二甲苯和0.30g的乙酸钠和12.60g的水并且将其混合。此时，水相的pH是6.4。将混合物冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加氰化氢(3.37g， 0.12mol)，由此添加数量为1.0mol的氰化氢，相对于1mol的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物4小时。分析此反应混合物发现2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛完全没有反应[2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛的转化率是0%，其残余物比例是100%]。
对比例2
向300mL烧瓶中添加44.00g(0.16mol)的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛，125.00g的二甲苯和0.21g(0.0021mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至15°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加氰化氢(4.36g， 0.16mol)，由此添加数量为1.0mol的氰化氢，相对于1mol的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛来说。在滴加完成后，在15°C搅拌反应混合物4小时。分析此反应混合物发现2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛的转化率是65.8%，其残余物比例是34.2%，2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)扁桃腈的收率是65.8%。
对比例3
向300mL烧瓶中添加30.00g(0.12mol)的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛，75.00g的二甲苯和0.13g(0.0012mol)的三乙胺并且将其混合，然后，冷却至20°C，同时搅拌。然后，向该混合物中，在2小时内滴加氰化氢(3.37g， 0.12mol)，由此添加数量为1.0mol的氰化氢，相对于1mol的2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛来说。在滴加完成后，在20°C搅拌反应混合物4小时。分析此反应混合物发现2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛的转化率是71.9%，其残余物比例是28.1%，2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)扁桃腈的收率是71.9%。
工业实用性
根据本发明，以良好的转化率苯甲醛化合物(1)可以反应而以良好的收率生产扁桃腈化合物(2)。扁桃腈化合物例如可用作药物和农用化学品(agricultural chemicals)的原材料。

Claims (5)

1.一种生产由下式(2)表示的化合物的方法
其中，X，R1和m分别是与以下所述的相同含义
其包括在有机碱的存在下，在有机溶剂中，使由下式(1)表示的化合物与氰化氢反应，相对于1mol的该化合物，氰化氢的数量为1.2至5mol：
其中X是下式(3)
-CH2OR2    (3)
其中R2是任选被取代的苯基，其中由R2表示的任选被取代的苯基是未被取代的苯基，或被1-5个选自具有1-4个碳原子的烷基，卤素原子，羟基，硝基，和具有1-4个碳原子的烷氧基的取代基取代的苯基；
R1是任选被取代的烷基，任选被取代的烯基，任选被取代的炔基，任选被取代的烷氧基，任选被取代的苯基，任选被取代的苯氧基，任选被取代的氨基，羟基，硝基或卤素原子；
m是0。
2.根据权利要求1的生产方法，其中由式(1)表示的化合物是2-(2,5-二甲基苯氧基甲基)苯甲醛。
3.根据权利要求1至2中任一项的生产方法，其中有机碱是胺化合物。
4.根据权利要求1至2中任一项的生产方法，其中有机溶剂是芳烃。
5.根据权利要求3的生产方法，其中有机溶剂是芳烃。
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