CN107043337A - 一种脒衍生物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：由对氰基苯胺及其衍生物A为原料，生成中间产物B后，在酸的作用下获得脒衍生物；本发明提供的合成方法选择性高、反应过程简单、且得率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机合成领域，具体地，涉及一种脒衍生物的制备方法。
背景技术
脒作为一类重要的化工中间体，可作为合成中间体用于含氮杂环化合物的合成，该类被广泛的应用于医药、工业、染料等各种领域。
然传统工艺中，此类化合物的合成，往往存在选择性差，得率低的问题，如下反应方程式所示：
如上反应方程所示，该物质的合成过程包含两个步骤，该步骤一所示的过程中，由于对氰基苯胺上具有氰基和氨基两个活性基团，当发生步骤一所示的反应时，往往会产生多个副反应的产物，直接导致该反应的得率低于50％，且分离过程困难，反应过程复杂，反应条件苛刻等问题。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷，提供一种选择性高、反应过程简单、且得率高的脒化合物的合成方法。
本发明涉及的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：由对氰基苯胺及其衍生物A为原料，生成中间产物B后，在酸的作用下获得脒衍生物；
其中，上述对氰基苯胺及其衍生物A为如下结构所示的化合物：
上述中间产物B为如下结构所示的化合物：
上述脒衍生物为如下结构所示的化合物：
R为氢、烷基、芳基、卤素。
优选的，该烷基为碳原子数小于6的烷烃、该芳基为苯基及其衍生物、苄基及其衍生物、该卤素为氟、氯、溴、碘。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法，其特征在于，具体工艺步骤如下所示：
步骤一、于水中加入对氰基苯胺及其衍生物A、亚硝酸钠、质子酸，于-15-10℃的温度下反应1-3小时，经处理获得中间产物B；
该后处理的过程为，在反应液中加入亚硫酸钠、硫代硫酸钠等物质消除剩余的亚硝酸钠，通过淀粉碘化钾等试剂来测定反应液中是否存在剩余的亚硝酸钠，后经重结晶等手段获得中间产物。
由于对氰基苯胺及其衍生物A与亚硝酸钠、质子酸在反应的过程中生成重氮中间产物，在本发明中可选用两种方案来进行：
方案一、对氰基苯胺及其衍生物A与亚硝酸钠(1:1-1.1mol)、质子酸反应后生成重氮盐产物后，再滴加(对氰基苯胺及其衍生物A与亚硝酸钠(1:1.2mol)的对氰基苯胺及其衍生物A，后获得目标产物；
在该过程中，可对重氮盐产物先进行纯化的处理。
方案二、对氰基苯胺及其衍生物A与亚硝酸钠(2:0.5-1mol)、质子酸反应后生成目标产物。
步骤二、将上述中间产物B加入醇溶剂中，滴加质子酸，室温反应6-14小时；
步骤三、加入氨水，于-15-10℃的温度下反应10-24小时后，室温反应24-48小时；
步骤四、边搅拌边通入氯化氢气体至无固体产生，搅拌0.5-1小时，经后处理获得目标产物；
其中，步骤一中，上述对氰基苯胺及其衍生物A、亚硝酸钠、质子酸的摩尔比为2:0.5-3：0.5-5；
步骤二中，上述中间产物B与质子酸的摩尔比为1:0.5-5；
上述中间产物B与氨水的质量比为1:0.5-5。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法，其特征在于，具体工艺步骤如下所示：
上述步骤二至四的过程可被替换为：于反应釜中加入中间产物B、醇溶剂和氯仿，在-50℃以下的温度中滴加盐酸至不再产生固体后，于室温反应6-12小时，过滤去除滤液；
加入醇溶剂和碳酸铵，室温反应10-25小时后，经后处理获得目标产物；
其中，上述中间产物B与碳酸铵的摩尔比为1:0.5-2。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法，其特征在于，具体工艺步骤如下所示：
上述步骤二至四的过程可被替换为：于反应釜中加入中间产物B、质子酸、醇溶剂和乙醚，在-10℃以下反应1-2小时后，室温反应6-12小时，过滤去除滤液；
加入氨水、醇溶剂和乙醚，室温反应1-5小时；
边搅拌边通入氯化氢气体至无固体产生，搅拌0.5-1小时，经后处理获得目标产物；
其中，上述中间产物B与质子酸的摩尔比为1:0.5-5；
上述中间产物B与氨水的质量比为1:0.5-5。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法，其特征在于，具体工艺步骤如下所示：
上述步骤二至四的过程可被替换为：于反应釜中加入中间产物B、盐酸、醇溶剂和甲苯，室温反应6-12小时，过滤去除滤液；
加入氨水、醇溶剂，室温反应1-5小时；
其中，上述中间产物B与盐酸的摩尔比为1:0.5-5；
上述中间产物B与氨水的质量比为1:0.5-5。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法中涉及的醇溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法中涉及的质子酸选自盐酸、硫酸。
进一步地，本发明涉及的脒衍生物的制备方法中涉及的上述后处理的过程包括至少一次的过滤、醇洗和重结晶。
采用上述反应方法，其产率可达80％以上。
本发明的作用和效果：
本发明提供一种选择性高、反应过程简单、且得率高的脒化合物的合成方法。
从如下反应过程中可以看出：
在本发明的方法中，避免了氰基和氨基选择性反应的问题，从而提高了反应的产率，简化了反应的过程。
具体实施方式
实施例一、反应方程式如下所示：
于1000ml的反应瓶中，加入500ml去离子水，加入100g对氰基苯胺搅拌均匀，于-5-0℃的温度下分批加入70g亚硝酸钠，滴加210g浓盐酸或(25％-60％)硫酸、保持该温度反应1个小时，在上述反应液中加入亚硫酸钠、硫代硫酸钠等物质消除剩余的亚硝酸钠，通过淀粉碘化钾等试剂来测定反应液中是否存在剩余的亚硝酸钠，无剩余亚硝酸钠后，滴加100g对氰基苯胺溶液，搅拌均匀后经重结晶获得中间产物；
于上述反应产物中加入500ml乙醇，滴加盐酸200g，室温反应10小时；加入80g氨水，于-5-0℃的温度下反应24小时后，室温反应48小时；
于0℃的温度下，边搅拌边通入氯化氢气体至无固体产生，搅拌0.5个小时后，过滤获得粗产品，经乙醚、乙醇交替洗涤后经重结晶获得目标产物312g(GC：>98％)。
实施例二、反应方程式如下所示：
于1000ml的反应瓶中，加入500ml去离子水，加入200g对氰基苯胺搅拌均匀，于-5-0℃的温度下缓慢滴加56g浓硫酸、分批加入52g亚硝酸钠，保持该温度反应2个小时，在上述反应液中加入亚硫酸钠、硫代硫酸钠等物质消除剩余的亚硝酸钠，通过淀粉碘化钾等试剂来测定反应液中是否存在剩余的亚硝酸钠，无剩余亚硝酸钠后，经后处理获得中间产物；
于反应釜中，加入上述中间产物，300ml甲醇和300ml氯仿，在-60℃以下的温度中滴加盐酸至不再产生固体后，于室温反应过夜，过滤去除滤液；
加入500ml甲醇和80g碳酸铵，室温反应20小时后，过滤获得粗产品，经后处理获得目标产物274g(GC：>99.5％)。
实施例三、反应方程式如下所示：
于1000ml的反应瓶中，加入500ml去离子水，加入150g2-甲基-4-氰基苯胺搅拌均匀，于-5-0℃的温度下缓慢滴加70g浓硫酸、分批加入80g亚硝酸钠，保持该温度反应1个小时，过滤获得中间产物；
于反应釜中，加入上述中间产物，300ml乙醇和300ml乙醚，在0℃以下的温度中滴加37％盐酸150g，保持该温度反应90min后，于室温反应过夜，过滤去除滤液；
加入300ml乙醇和300ml乙醚，混合均匀，滴加120g氨水，室温反应3小时后通入氯化氢气体至再无固体产生，过滤获得粗产品，经后处理获得目标产物279g(GC：>99.5％)。
实施例四、反应方程式如下所示：
于2000ml的反应瓶中，加入800ml去离子水，加入200g2-苯基-4-氰基苯胺搅拌均匀，于-5-0℃的温度下缓慢滴加100g浓盐酸、分批加入90g亚硝酸钠，保持该温度反应1个小时，过滤获得中间产物；
于反应釜中，加入上述中间产物，450ml乙醇和450ml甲苯，保持0℃的温度下缓慢滴加100g浓盐酸、室温反应过夜，过滤去除滤液；
于反应釜中加入800ml乙醇，滴加200g氨水，室温反应1-5小时后，过滤获得粗产品，经后处理获得目标产物333g(GC：>99％)。
Claims (9)
1.一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：由对氰基苯胺及其衍生物A为原料，生成中间产物B后，在酸的作用下获得脒衍生物；
其中，所述对氰基苯胺及其衍生物A为如下结构所示的化合物：
所述中间产物B为如下结构所示的化合物：
所述脒衍生物为如下结构所示的化合物：
R为氢、烷基、芳基、卤素。
2.如权利要求1所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于，具体工艺步骤如下所示：
步骤一、于水中加入对氰基苯胺及其衍生物A、亚硝酸钠、质子酸，于-15-10℃的温度下反应1-3小时，经处理获得中间产物B；
步骤二、将上述中间产物B加入醇溶剂中，滴加质子酸，室温反应6-14小时；
步骤三、加入氨水，于-15-10℃的温度下反应10-24小时后，室温反应24-48小时；
步骤四、边搅拌边通入氯化氢气体至无固体产生，搅拌0.5-1小时，经后处理获得目标产物；
其中，步骤一中，所述对氰基苯胺及其衍生物A、亚硝酸钠、质子酸的摩尔比为2:0.5-3：0.5-5；
步骤二中，所述中间产物B与质子酸的摩尔比为1:0.5-5；
所述中间产物B与氨水的质量比为1:0.5-5。
3.如权利要求2所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述步骤二至四的过程可被替换为：于反应釜中加入中间产物B、醇溶剂和氯仿，在-50℃以下的温度中滴加盐酸至不再产生固体后，于室温反应6-12小时，过滤去除滤液；
加入醇溶剂和碳酸铵，室温反应10-25小时后，经后处理获得目标产物；
其中，所述中间产物B与碳酸铵的摩尔比为1:0.5-2。
4.如权利要求2所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述步骤二至四的过程可被替换为：于反应釜中加入中间产物B、质子酸、醇溶剂和乙醚，在-10℃以下反应1-2小时后，室温反应6-12小时，过滤去除滤液；加入氨水、醇溶剂和乙醚，室温反应1-5小时；
边搅拌边通入氯化氢气体至无固体产生，搅拌0.5-1小时，经后处理获得目标产物；
其中，所述中间产物B与质子酸的摩尔比为1:0.5-5；
所述中间产物B与氨水的质量比为1:0.5-5。
5.如权利要求2所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述步骤二至四的过程可被替换为：于反应釜中加入中间产物B、盐酸、醇溶剂和甲苯，室温反应6-12小时，过滤去除滤液；
加入氨水、醇溶剂，室温反应1-5小时；
其中，所述中间产物B与盐酸的摩尔比为1:0.5-5；
所述中间产物B与氨水的质量比为1:0.5-5。
6.如权利要求2-5任一所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述醇溶剂选自甲醇、乙醇、丙醇。
7.如权利要求2-5任一所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述质子酸选自盐酸、硫酸。
8.如权利要求2-5任一所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述后处理的过程包括至少一次的过滤、醇洗和重结晶。
9.如权利要求2-5任一所述的一种脒衍生物的制备方法，其特征在于：
所述步骤一的过程中，所述对氰基苯胺及其衍生物A可通过分两步投入的方式或一次性投入的方式进行。
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