发明内容
本发明的目的在于克服上述缺点而提供的一种产品收率高、操作简单、成本低的2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法。
本发明为一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70质量份溶于310~580质量份的溶剂A中,一次加入4-氯吡啶盐酸盐质量0.8~2.0倍量的碱及4-氯吡啶盐酸盐质量0.8~1.5倍量的氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt),加热60℃~90℃反应120~180分钟,经薄层色谱检测反应完全,加250~300质量份水静置分液,水相用280~320质量份乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用40~100质量份无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物得乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯;
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80质量份加入二甲基亚砜(DMSO)250~300质量份,加入17~27质量份氯化锂(LiCl),在100℃~160℃反应90~180分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入280~350质量份水中,有固体析出,过滤, 滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈;
其中A溶剂为:四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)或N-甲基吡咯烷酮(NMP);
碱为:叔丁醇钾(t-BuOK)、叔丁醇钠(t-BuONa)、甲醇钠(MeONa)、乙醇钠(EtONa)、甲醇钾(MeOK)或乙醇钾(EtOK)。
本发明与现有技术相比,具有明显的有益效果,从以上技术方案可知:本发明的2-(吡啶-4-基)乙腈(Ⅰ)是由乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯(Ⅱ)经过活性亚甲基反应得到,乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯(Ⅱ)是由4-氯吡啶盐酸盐(Ⅲ)经过脱羧反应得到,化学反应式如下:
乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯(Ⅱ)制备2-(吡啶-4-基)乙腈(Ⅰ)的反应溶剂为二甲基亚砜(DMSO),毒性极低,热稳定性好;反应温度为100℃~160℃范围内。反应中间体4-氯吡啶盐酸盐(Ⅲ)制备乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯(Ⅱ)的反应可分别采用四氢呋喃(THF)、二甲基亚砜(DMSO)、1,4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等溶剂,反应温度为60℃~90℃。本发明产品收率高,操作简便,反应原料易得、无毒性,反应步骤简单等有益效果,可应用于工业化生产过程中。
本发明的具体实施方式由以下实施例详细给出。
具体实施方式
下面结合实例对本发明进行详细描述,进一步解释和说明本发明的技术方案特点。
实施例1
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于四氢呋喃(THF)380g中,一次加入叔丁醇钾(t-BuOK)104.7g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)56g,加热60℃反应170分钟,经薄层色谱检测反应完全,加280g水静置分液,水相用300g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用60g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物得乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯77.66g,产率为87.5%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)250g,加入氯化锂17.83g,在100℃反应180分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入280g水中有固体析出,过滤,滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈46.01g, 产率为 92.6%。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
实施例2
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于四氢呋喃(THF)420g中,一次加入叔丁醇钾(t-BuOK)140g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)84g,加热80℃反应160分钟,经薄层色谱检测反应完全,加280g水静置分液,水相用300g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用80g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物得乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯79.70g,产率为89.8%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)260g,加入氯化锂23.41g,在120℃反应150分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入300g水中,有固体析出,过滤, 滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈 46.76g, 产率为94.1% 。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
实施例3
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于N,N-二甲基甲酰胺(DMF)580g中,一次加入叔丁醇钠(t-BuONa)134.5g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)70g,加热60℃反应140分钟,经薄层色谱检测反应完全,加300g水静置分液,水相用320g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用100g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物得乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯76.68g,产率为86.4%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)280g,加入氯化锂26.74g,在160℃反应90分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入320g水中有固体析出,过滤,滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈45.12 g, 产率为90.8%。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
实施例4:
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)450g中,一次加入乙醇钾(EtOK)98.2g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)105g,加热90℃反应120分钟,经薄层色谱检测反应完全,加300g水静置分液,水相用320g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用40g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯76.24g,产率为85.9%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)280g,加入氯化锂17.83g,在130℃反应120分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入300g水中有固体析出,过滤,滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈 43.43g, 产率为87.4% 。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
实施例5:
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于1,4-二氧六环310g中,一次加入甲醇钾(MeOK)65.4g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)56g,加热70℃反应170分钟,经薄层色谱检测反应完全,加280g水静置分液,水相用300g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用60g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯69.41g,产率为78.2%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)250g,加入氯化锂23.41g,在120℃反应150分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入300g水中有固体析出,过滤,滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈 44.37g, 产率为89.3% 。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
实施例6:
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于二甲基亚砜(DMSO) 400g中,一次加入甲醇钠(MeONa)56g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)98g,加热60℃反应180分钟,经薄层色谱检测反应完全,加250g水静置分液,水相用280g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用80g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯72.42g,产率为81.6%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)300g,加入氯化锂26.74g,在160℃反应90分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入350g水中,有固体析出,过滤,滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈 40.50g, 产率为81.5% 。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
实施例7:
一种2-(吡啶-4-基)乙腈的制备方法,包括如下步骤:
(1)乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯的合成
将4-氯吡啶盐酸盐70g溶于N-甲基吡咯烷酮(NMP)400g中,一次加入乙醇钠(EtONa)85.4g及氰乙酸乙酯(NCCH2COOEt)91g,加热80℃反应150分钟,经薄层色谱检测反应完全,加300g水静置分液,水相用320g乙酸乙酯(EA)提取两次,合并有机相,用80g无水Na2SO4干燥2小时,过滤,旋干得油状物乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯73.22g,产率为82.5%。
(2)2-(吡啶-4-基)乙腈的合成
将步骤一所得的乙基 2-氰基-2-(吡啶-4-基)乙酸酯80g加入二甲基亚砜(DMSO)280g,加入氯化锂17.83g,在130℃反应120分钟,经薄层色谱检测反应完全,倒入300g水中,有固体析出,过滤,滤饼烘干得白色固体2-(吡啶-4-基)乙腈 43.43g, 产率为87.4% 。
1HNMR(400MHz,CDCl3)δ4.136(s,2H),7.086-7.101(d,2H),8.257-8.396 (d,2H);
Mass spec 119(M+).
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非对本发明作任何形式上的限制,任何未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均仍属于本发明技术方案的范围内。