CN106431983B - 一种2-苄氧基苯甲腈类化合物及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种2‑苄氧基苯甲腈类化合物，具体结构式为：其中，R1为芳基、取代芳基；R2为氟、氯、甲基或甲氧基。以醇和邻硝基苯甲腈类化合物为反应的原料，再加入相应的碱，在非均相催化剂Pd/TiO2催化作用下，通过在溶剂中加热反应一定的时间，即可得到2‑苄氧基苯甲腈类化合物。本发明不需要添加任何氧化剂、还原剂以及金属配体，反应条件温和、操作简单、催化剂可以被回收并循环使用。

Description

一种2-苄氧基苯甲腈类化合物及其制备方法
技术领域
本发明涉及化学合成领域，具体为一种2-苄氧基苯甲腈类化合物及其制备方法。
背景技术
2-苄氧基苯甲腈类化合物是一类含氰基的苄醚类化合物，其广泛出现于天然产物、合成药物以及农药中，同时其含有的氰基是一种多功能的官能团，可以通过水合作用、还原、环加成等反应合成多种有用的有机中间体。因此，该类化合物一类重要的有机化合物。例如，已有的专利公开了此类化合物具有杀菌等作用(CN101875619A；IN2002MU01083)。以前文献所报道2-苄氧基苯甲腈类化合物的合成方法主要有：铜催化的芳基卤代物与尿素偶联反应(Tetrahedron Lett.2013,54,5250)；铜催化的醛与氨水缩合再氧化反应(Org.Biomol.Chem.2013,11,3349)；铜促进的芳基卤代物、N,N-二甲基甲酰胺以及碳酸氢铵三元偶联反应(Org.Lett.2011,13,5004)。
到目前为止，钯催化的邻硝基苯甲腈与醇类化合物直接通过脱硝基构建2-苄氧基苯甲腈类化合物的方法暂时还没有相关的文献及公布。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明了提供一种以醇和邻硝基苯甲腈类化合物作为反应的起始原料，在Pd/TiO2的催化作用以及碱的促进下，直接通过脱去硝基而合成2-苄氧基苯甲腈类化合物的方法。
本发明的目的是这样实现的：
一种2-苄氧基苯甲腈类化合物，其具体结构式为：
其中，R1为芳基、取代芳基；R2为氟、氯、甲基或甲氧基。
所述的2-苄氧基苯甲腈类化合物的制备方法为：
a)将具有结构(I)的醇、结构(II)的邻硝基苯甲腈类化合物、Pd/TiO2(二氧化钛负载的钯)催化剂以及碱，分散在溶剂中；
b)向步骤a)得到的混合物在80℃—130℃温度下反应6—24h，得到含有结构(III)的2-苄氧基苯甲腈类化合物；
所述R1为芳基，所述的芳基为苯基、2-噻吩基、2-呋喃基或2-吡咯基或α-萘基；
所述R1为取代芳基，所述的取代芳基为4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、3-氟苯基、3-氯苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、3,4-二甲氧基苯基或4-甲氧基苯基；
所述的R2为5-氟、4-氯、5-甲基或4-甲氧基；
所述的碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠锂、碳酸铯、碳酸钾或磷酸钾；
所述反应的溶剂为乙腈、甲苯、对二甲苯、乙酸乙酯、二氧六环或四氢呋；
所述邻硝基苯甲腈类化合物与醇的摩尔比为1:1—1:3；
所述邻硝基苯甲腈类化合物与Pd/TiO2摩尔比为10:1—100:1；
所述邻硝基苯甲腈类化合物与碱的摩尔比为1:3—2:1；
所述的反应温度为80℃—130℃；
所述的反应时间为6—24h。
积极有益效果：与现有化学合成领域相关技术相比，本发明第一次实现了以邻硝基苯甲腈和醇类化合物为原料合成2-苄氧基苯甲腈类化合物的目标。本发明所公布的方法中，不需要加入任何的氧化剂、还原剂、配体等添加剂，且所用的催化剂通过简单的离心分离即可被重复使用；该方法不需要添加任何氧化剂、还原剂以及金属配体，反应条件温和、操作简单、催化剂可以被回收并循环使用。
具体实施方式
下面以具体的实施例，对本发明做进一步的说明：
一种2-苄氧基苯甲腈类化合物，其具体结构式为：
其中，R1为芳基或取代芳基；R2为氟、氯、甲基或甲氧基。
所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物的制备方法，包括以下步骤：
将具有结构(I)的醇、结构(II)邻硝基苯甲腈类化合物、催化剂Pd/TiO2以及碱分散在溶剂中，再通过在溶剂中搅拌加热，即可得到具有结构(III)的本发明的2-苄氧基苯甲腈类化合物：
其中，R1为芳基、取代芳基；R2为氟、氯、甲基或甲氧基。
所述R1为芳基，所述的芳基为苯基、2-噻吩基、2-呋喃基、2-吡咯基或α-萘基；
所述R1为取代芳基，所述的取代芳基为4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、3-氟苯基、3-氯苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、3,4-二甲氧基苯基、4-甲氧基苯基；
所述的R2为5-氟、4-氯、5-甲基或4-甲氧基；
所述的碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠锂、碳酸铯、碳酸钾、磷酸钾；
所述反应的溶剂为乙腈、甲苯、对二甲苯、乙酸乙酯、二氧六环、四氢呋；
所述邻硝基苯甲腈类化合物与醇的摩尔比为1:1—1:3；
所述邻硝基苯甲腈类化合物与Pd/TiO2摩尔比为10:1—100:1；
所述邻硝基苯甲腈类化合物与碱的摩尔比为1:3—2:1；
所述的反应温度为80℃—130℃；
所述的反应时间为6—24h。
实施例1
在一个洁净干燥的20毫升Schlenk反应管中，依次加入质量分数为5％的Pd/TiO2106毫克、邻硝基苯甲腈148毫克、苯甲醇162毫克、叔丁醇钾112毫克，再加入4毫升甲苯作溶剂，旋紧反应管盖将之密封，在120℃的油浴下反应20小时。反应结束后，将混合物离心分离，所得固体即为回收后钯催化剂，其经干燥后可再次用于催化该反应。离心液直接旋干后用少量二氯甲烷溶解，通过硅胶柱过柱分离，即可得到156毫克淡黄色固体。
本实施例制备的产物相关测试数据为：M.p.70-72℃；1H NMR(400MHz,CDCl3):δ[ppm]＝7.62-7.24(m,7H),7.07-6.70(m,2H),5.15(s,2H)；13C NMR(100MHz,CDCl3):δ[ppm]＝160.3,135.7,134.5,133.8,128.9,128.1,127.0,121.1,116.4,113.1,102.5,70.6。通过从熔点、核磁共振氢谱和核磁共振碳谱分析，所获得的产物为2-苄氧基苯甲腈。
在一个实施方案中，本发明提供的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物的制备方法，其中将邻硝基苯甲腈类化合物、醇、催化剂Pd/TiO2以及碱分散在溶剂中；将得到的反应混合物通过搅拌加热，即可得到相应的2-苄氧基苯甲腈类化合物。
本发明中所涉及的反应机理以，它通过如下步骤进行：所述的邻硝基苯甲腈类化合物在Pd/TiO2的配位作用下，可以形成一个六元环有机金属中间体，然后醇可以通过亲核进攻六元环有机金属中间体中苯环上与硝基相连的碳原子，形成一个带负电荷的环苯化合物，然后再通过脱去硝基并游离出Pd/TiO2催化剂，就可以得到产物2-苄氧基苯甲腈类化合物；该方法不需要添加任何氧化剂、还原剂以及金属配体，反应条件温和、操作简单、催化剂可以被回收并循环使用。
上述是对本发明优选的实施例的说明，以使本领域技术人员能够实现或使用本发明，对这些实施例的一些修改对本领域专业人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的范围或精神情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明范围不受上述具体实施例的限制。

Claims (7)

1.一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
将具有结构（I）的醇和结构（II）的邻硝基苯甲腈类化合物加入到催化剂Pd/TiO2中，再加入碱，通过在溶剂中加热反应，即可得到具有结构（III）的本发明的2-苄氧基苯甲腈类化合物：
其中，R1为芳基、取代芳基；R2为氟、氯、甲基或甲氧基。
2.根据权利要求1所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于：R1为芳基，所述的芳基为苯基、2-噻吩基、2-呋喃基、2-吡咯基或α-萘基；R1为取代芳基，所述的取代芳基为4-氯苯基、4-氟苯基、4-溴苯基、3-氟苯基、3-氯苯基、4-甲基苯基、3-甲基苯基、3,4-二甲氧基苯基、4-甲氧基苯基；所述的加热反应温度为80oC—130oC；所述的加热反应的时间为6—24h；所述邻硝基苯甲腈类化合物与碱的摩尔比为1:3—2:1。
3.根据权利要求1所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于：所述的R2为5-氟、4-氯、5-甲基或4-甲氧基。
4.根据权利要求1所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于：所述的碱为叔丁醇钾、叔丁醇钠、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钠锂、碳酸铯、碳酸钾或磷酸钾。
5.根据权利要求1所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于：所述反应的溶剂为乙腈、甲苯、对二甲苯、乙酸乙酯、二氧六环或四氢呋喃。
6.根据权利要求1所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于：所述邻硝基苯甲腈类化合物与醇的摩尔比为1:1—1:3。
7.根据权利要求1所述的一种2-苄氧基苯甲腈类化合物制备方法，其特征在于，所述邻硝基苯甲腈类化合物与Pd/TiO2摩尔比为10:1—100:1。
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