CN108178724B - 化合物的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种羟烷基苯基甲酮类化合物的制备方法，包括将式(II)或(II’)所示的反应物与式(III)所示的含氰基化合物在有机溶剂中反应。本发明的制备方法的收率较高。

Description

化合物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种化合物的制备方法，尤其涉及一种羟烷基苯基甲酮类化合物的制备方法。
背景技术
光引发聚合、光引发固化是一种先进的制备方法。与热引发相比，光引发具有效率高、速度快、节能、环保等优势。光引发聚合可以用于合成各种功能性聚合物，所得材料已经广泛用于涂料、油墨、粘合剂、电子化学品等方面。光引发剂是光引发聚合、光引发固化的关键成分。光引发剂吸收光能，并产生高活性的中间体，从而引发聚合反应。羟烷基苯基甲酮是一类广泛使用的光引发剂，具体的实例包括2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮等。
申请号为201310659554.8的中国发明专利申请公开了一种光引发剂的制备方法，将异丁酸转化为对应的酰氯，然后通过与苯的付-克反应合成对应的烷基甲酰苯，再用氯气氯化生成2-氯代烷基甲酰苯，最后再用碱性水溶液将氯转化为羟基。该工艺被广泛使用，但存在不经济、不环保的问题。反应过程形成的中间产物烷基甲酰氯和2-氯代烷基甲酰苯中的氯原子都是过渡性引入、最终要去除的原子。又如，申请号为201610942525.6的中国发明专利申请公开了一种光引发剂的制备方法，采用氧化异丁基苯制备异丁酰苯，不用异丁酸转化为酰氯的技术路线，也避免了付-克反应，但仍然需要将氯化异丁酰苯转化成2-氯代烷基甲酰苯，再用碱性水溶液将氯转化为羟基。为了处理多余的氯原子，要用化学试剂进行化学反应，并产生废物和废水；特别是付-克反应，需要使用与烷基甲酰氯等摩尔量的无水三氯化铝为催化剂，反应结束后需要用碱性水溶液中和，并需要使用大量的水多次洗涤，因而产生大量含有铝盐等成分的废水。在环保要求日益严格、“绿色”制造成为趋势的背景下，羟烷基苯基甲酮类光引发剂的生产技术需要改进，用“绿色”化学方法解决生产过程的大量废水问题。
为了解决现有的羟烷基苯基甲酮不经济、不环保的问题，开发出一些新的制备方法。例如，采用丙酮或环己酮作为原料制得氰醇，再用二氢吡喃封闭羟基后与苯基溴化镁反应，水解得到羟烷基苯基甲酮类化合物。该方法采用较为昂贵的苯基溴化镁，且收率仅为30％。又如，采用丙酮或环己酮作为原料制得氰醇，使用三甲基硅封闭羟基，再与苯基锂反应，水解得到羟烷基苯基甲酮类化合物。该方法采用较为昂贵的苯基锂，且收率仅为40％。综上，这些制备方法性价比比较低，无法用于工业化生产。
因此，目前迫切需要开发一种性价比更高的羟烷基苯基甲酮类化合物的制备方法。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种羟烷基苯基甲酮类化合物的制备方法，其可以采用廉价、更容易得到的原料获得更高的收率，因而具有更高的性价比、更适合工业化生产。此外，本发明的进一步的目的在于提供一种羟烷基苯基甲酮类化合物的制备方法，其避免原子浪费，并且不会产生过多的废水和废物。本发明采用如下技术方案实现上述目的。
一种式(I)所示的化合物的制备方法，包括如下步骤：将式(II)或(II’)所示的反应物与式(III)所示的含氰基化合物在有机溶剂中反应；
Figure BDA0001519421300000031
式(I)、(II)、(II’)和(III)中，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基；R4和R5分别独立地选自C1-C8烷基、C3-C10环烷基、C1-C8烷氧基，或者R4和R5共同构成C3-C15环烷基；R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3、-Si(CH3)2-tBu、四氢吡喃基、苄基或甲氧基；其中，tBu表示叔丁基；
其中，所述有机溶剂不含有与式(II)或(II’)所示的试剂发生反应的基团。
根据本发明的制备方法，优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C6烷基或者C1-C6直链烷氧基；R4和R5分别独立地选自C1-C4烷基，或者R4和R5共同构成环戊基或环己基；R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3或四氢吡喃基。
根据本发明的制备方法，优选地，式(II)所示的反应物为苯基钠、2,5-二甲基苯基钠、2,5-二乙基苯基钠、2,4,6-三乙基苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠；(II’)所示的反应物为苯基氯化镁、对苯氧基苯基氯化镁、对甲氧苯基氯化镁、对丁氧苯基氯化镁、2,5-二甲氧基苯基氯化镁、2,5-二乙氧基苯基氯化镁或2,5-二丁氧基苯基氯化镁；式(III)所示的含氰基化合物为丙酮氰醇、丁酮氰醇、环己酮氰醇、环戊酮氰醇、2-甲基环己酮氰醇、2-乙基环己酮氰醇、3-甲基环己酮氰醇、4-甲基环己酮氰醇、4-叔丁基环己酮氰醇、3,3-二甲基环己酮氰醇、2,4-二甲基环己酮氰醇、2,4-二乙基环己酮氰醇、2-四氢吡喃氧基-2-甲基-丙腈、2-四氢吡喃氧基-2-乙基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-乙基-丙腈、2-三乙硅氧基-2-甲基-丁腈、2-三乙硅氧基-2-乙基-丁腈、1-三甲硅氧基-环戊腈、1-三乙硅氧基-环戊腈、1-三甲硅氧基-环己腈或1-三乙硅氧基-环己腈。
根据本发明的制备方法，优选地，式(II)所示的反应物为苯基钠、2,5-二甲基苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠；(II’)所示的反应物为苯基氯化镁、对苯氧基苯基氯化镁、对甲氧苯基氯化镁、对丁氧苯基氯化镁或2,5-二甲氧基苯基氯化镁；式(III)所示的含氰基化合物为丙酮氰醇、丁酮氰醇、环己酮氰醇、环戊酮氰醇、2-四氢吡喃氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丁腈、1-三甲硅氧基-环戊腈、1-三甲硅氧基-环己腈。
根据本发明的制备方法，优选地，所述的反应在惰性气体的保护下、在温度为-20～150℃下进行0.5～8小时；所述有机溶剂为芳烃、烷烃或醚。
根据本发明的制备方法，优选地，所述的芳烃为苯、甲苯或二甲苯；所述烷烃或所述醚的沸点为30～150℃，且所述的醚为C2-C4烷基醚、四氢呋喃和乙二醇二甲醚。
根据本发明的制备方法，优选地，加料阶段的温度为-20～85℃，加料结束后在40～150℃反应0.5～5小时。
根据本发明的制备方法，优选地，将所述反应得到的产物与水溶液接触，其中，所述水溶液为纯水、氯化铵水溶液或浓度为3～15wt％的酸性水溶液。
根据本发明的制备方法，优选地，将接触后所得产物分离得到有机相，并脱除有机溶剂即得到式(I)所示的化合物；或者再将该有机相在25～100℃下用物质浓度为5～15wt％的酸性或碱性水溶液处理0.5～6小时，经清洗和干燥处理，并脱除有机溶剂，得到式(I)所示的化合物。
根据本发明的制备方法，优选地，该制备方法的收率为70～98％。
本发明摒弃传统观点，不使用较为昂贵的含锂或溴化镁的苯基金属试剂，而是使用廉价的含钠或氯化镁的苯基金属试剂与含氰基的化合物反应。我们意外地发现，用这些廉价的原料可以提高羟烷基苯基甲酮类化合物的收率，从而获得更高的性价比，以利于工业化生产。本发明的制备方法反应选择性好、副产物少、条件温和，经过简单的后处理就可以得到羟烷基苯基甲酮类化合物。这样可以大大简化羟烷基苯基甲酮类化合物的制备工艺。此外，由于后处理的副产物为无机物水溶液，因而可以方便地回收有机产物和未充分反应的原料。
附图说明
图1为实施例1所得产物的1H NMR图。
图2为实施例2所得产物的1H NMR图。
图3为实施例3所得产物的1H NMR图。
图4为实施例4所得产物的1H NMR图。
图5为实施例5所得产物的1H NMR图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的保护范围并不限于此。
本发明的收率表示按反应物进料量计算，生成目的产物的百分数，一般为质量百分数。收率＝(目的产物生成量/反应物进料量)×100％。
本发明的化合物如式(I)所示，其为羟烷基苯基甲酮类化合物，可以作为光引发剂使用。在本发明中，将式(II)或(II’)所示的反应物与式(III)所示的含氰基化合物在有机溶剂中反应，然后经过后处理得到式(I)所示的化合物。在本发明中，式(I)所示的化合物的收率很高，例如可以达到70～98％，优选为85～98％。
Figure BDA0001519421300000061
在式(I)中，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基；优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C6烷基或者C1-C6直链烷氧基；更优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、甲基或甲氧基。所谓的取代包括但不限于C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代。R1、R2和R3在苯环上的取代位置并没有特别限制，表示任意位置取代。
在式(I)中，R4和R5分别独立地选自C1-C8烷基、C3-C10环烷基、C1-C8烷氧基，或者R4和R5共同构成C3-C15环烷基；优选地，R4和R5分别独立地选自C1-C4烷基，或者R4和R5共同构成环戊基或环己基；更优选地，R4和R5分别独立地选自甲基、乙基、环戊基或环己基。本发明的环戊基表示取代或未取代的环戊基；优选为未取代的环戊基。本发明的环己基表示取代或未取代的环己基；优选为未取代的环己基。所谓的取代包括但不限于C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代。
在式(I)中，R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3、-Si(CH3)2-tBu、四氢吡喃基、苄基或甲氧基；其中，tBu表示叔丁基。优选地，R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3或四氢吡喃基。更优选地，R6选自H原子或四氢吡喃基。
在本发明中，式(I)所示化合物的实例包括但不限于2-羟基-2-甲基-1-苯基丙酮、1-羟基环己基苯甲酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基戊酮等。
式(II)或(II’)所示的反应物为含钠或氯化镁的苯基金属试剂。
Figure BDA0001519421300000081
在式(II)或(II’)中，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基；优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C6烷基或者C1-C6直链烷氧基；更优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、甲基或甲氧基。所谓的取代包括但不限于C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代。
式(II)所示的反应物的实例包括但不限于苯基钠、2,5-二甲基苯基钠、2,5-二乙基苯基钠、2,4,6-三乙基苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠；优选为苯基钠、2,5-二甲基苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠；更优选为苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠。
式(II’)所示的反应物的实例包括但不限于苯基氯化镁、对苯氧基苯基氯化镁、对甲氧苯基氯化镁、对丁氧苯基氯化镁、2,5-二甲氧基苯基氯化镁、2,5-二乙氧基苯基氯化镁或2,5-二丁氧基苯基氯化镁；优选地，(II’)所示的反应物为苯基氯化镁、对苯氧基苯基氯化镁、对甲氧苯基氯化镁、对丁氧苯基氯化镁或2,5-二甲氧基苯基氯化镁。
式(II)所示的试剂可以采用式(IV)所示的氯代物与金属钠在芳烃或烷烃溶剂中反应来制备。芳烃可以为甲苯或二甲苯，烷烃可以为沸点在30～150℃、优选100～150℃的烷烃。以苯基钠试剂为例，采用氯代苯与金属钠在芳烃或烷烃溶剂中反应来制备。
Figure BDA0001519421300000091
在式(IV)中，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基；优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C6烷基或者C1-C6直链烷氧基；更优选地，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、甲基或甲氧基。所谓的取代包括但不限于C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代。式(IV)所示的试剂的实例包括但不限于氯代苯、2-氯-1,4-二甲基苯、2-氯-1,4-二乙基苯、2,4,6-三乙基氯苯或2,4,6-三甲基氯苯。
式(II’)所示的反应物可以采用式(IV)所示的氯代物与金属镁在醚溶剂中反应来制备。醚溶剂包括但不限于C1-C6烷基醚和/或环醚；例如四氢呋喃、乙醚、二异丙醇醚。以苯基氯化镁为例，将氯代苯与金属镁在乙醚溶剂中反应来制备。
式(III)所示的含氰基化合物为有保护基的氰醇或不带保护基的氰醇。
Figure BDA0001519421300000092
在式(III)中，R4和R5分别独立地选自C1-C8烷基、C3-C10环烷基、C1-C8烷氧基，或者R4和R5共同构成C3-C15环烷基；优选地，R4和R5分别独立地选自C1-C4烷基，或者R4和R5共同构成环戊基或环己基；更优选地，R4和R5分别独立地选自甲基、乙基、环戊基或环己基。本发明的环戊基表示取代或未取代的环戊基；优选为未取代的环戊基。本发明的环己基表示取代或未取代的环己基；优选为未取代的环己基。所谓的取代包括但不限于C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代。
在式(III)中，R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3、-Si(CH3)2-tBu、四氢吡喃基、苄基或甲氧基；其中，tBu表示叔丁基。优选地，R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3或四氢吡喃基。
式(III)所示的含氰基化合物包括但不限于丙酮氰醇、丁酮氰醇、环己酮氰醇、环戊酮氰醇、2-甲基环己酮氰醇、2-乙基环己酮氰醇、3-甲基环己酮氰醇、4-甲基环己酮氰醇、4-叔丁基环己酮氰醇、3,3-二甲基环己酮氰醇、2,4-二甲基环己酮氰醇、2,4-二乙基环己酮氰醇、2-四氢吡喃氧基-2-甲基-丙腈、2-四氢吡喃氧基-2-乙基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-乙基-丙腈、2-三乙硅氧基-2-甲基-丁腈、2-三乙硅氧基-2-乙基-丁腈、1-三甲硅氧基-环戊腈、1-三乙硅氧基-环戊腈、1-三甲硅氧基-环己腈或1-三乙硅氧基-环己腈。优选地，式(III)所示的含氰基化合物为丙酮氰醇、丁酮氰醇、环己酮氰醇、环戊酮氰醇、2-四氢吡喃氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丁腈、1-三甲硅氧基-环戊腈、1-三甲硅氧基-环己腈。在本发明中，“环戊腈”“环己腈”有时也称之为“氰基环戊烷”、“氰基环己烷”。
式(III)所示的含氰基化合物可以直接使用市售产品。如果没有市售产品，可以经由式(V)所示的烷基酮与HCN反应制得，HCN则由NaCN与酸反应原位生成。例如，将式(V)所示的烷基酮与NaCN和保护试剂(例如ClSi(CH3)3)一步反应制得R6保护的酮氰醇。又如，将用三甲基硅氰与式(V)所示的烷基酮一步反应直接制备羟基被保护的烷基酮氰醇。
Figure BDA0001519421300000111
在式(V)中，R4和R5分别独立地选自C1-C8烷基、C3-C10环烷基、C1-C8烷氧基，或者R4和R5共同构成C3-C15环烷基；优选地，R4和R5分别独立地选自C1-C4烷基，或者R4和R5共同构成环戊基或环己基；更优选地，R4和R5分别独立地选自甲基、乙基、环戊基或环己基。本发明的环戊基表示取代或未取代的环戊基；优选为未取代的环戊基。本发明的环己基表示取代或未取代的环己基；优选为未取代的环己基。所谓的取代包括但不限于C1-C8烷基或C1-C8烷氧基取代。
在保护试剂Cl-R6中，R6可以选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3、-Si(CH3)2-tBu、四氢吡喃基、苄基或甲氧基；其中，tBu表示叔丁基。优选地，R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3或四氢吡喃基。
当R6选自H原子时，式(III)所示的含氰基化合物直接与式(II)或(II’)所示的反应物反应，该含氰基化合物的羟基会消耗式(II)或(II’)所示的试剂。因此，可以先用羟基保护试剂，例如ClSi(CH3)3、ClSi(CH3)2-tBu或二氢吡喃等，将该含氰基化合物的羟基保护起来(此时，R6选自-Si(CH3)3、-Si(CH3)2-tBu或四氢吡喃基)，再与式(II)或(II’)所示的试剂反应完成后，再用酸性水溶液或碱性水溶液处理，解除保护基团，释放出羟基。
式(II)或(II’)所示的反应物与式(III)所示的含氰基化合物在有机溶剂中反应。适合的有机溶剂不含能够与式(II)或(II’)所示的试剂反应的基团。这些基团包括活泼氢原子、羰基、环氧基和砜基。适合的有机溶剂可以选自芳烃、烷烃或醚。烷烃或醚的沸点为30～150℃。醚可以为C1-C6烷基醚或环醚。具体的实例包括但不限于苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、乙醚、乙二醇二甲醚等。根据本发明的一个实施方式，所述的芳烃为苯、甲苯或二甲苯；所述醚为C1-C4烷基醚、四氢呋喃或乙二醇二甲醚。
式(II)或(II’)所示反应物与式(III)所示的含氰基化合物在惰性气体的保护下进行。惰性气体包括但不限于氮气和/或氩气。反应器具和溶剂都需要严格无水和防止潮气。式(II)或(II’)所示的反应物与式(III)所示的含氰基化合物在反应温度为-20～150℃，优选为-10～100℃之间进行反应。在某些实施方案中，所述的反应在惰性气体的保护下、在温度为-20～150℃下进行0.5～8小时；所述有机溶剂为芳烃、烷烃或醚。
由于该反应是放热反应，反应初期原料要控制滴加速度，可能需要适当冷却，在原料加完后可以加热。在某些实施方案中，将式(III)所示的含氰基化合物滴加至含有式(II)或(II’)所示的试剂的有机溶剂中。加料阶段的温度为-20～85℃。加料结束后在40～150℃反应0.5～5小时。
当R6选自H原子时，所述后处理为将所述反应得到的产物与低温至常温(例如-25～30℃)的水溶液接触，其中，所述水溶液为纯水或氯化铵水溶液，或者浓度为3～15wt％，优选为5～13wt％的酸性水溶液。接触的时间可以为5～60min。酸性物质的实例包括但不限于硫酸、盐酸、硝酸。接触后所得产物分离得到有机相，该有机相被洗涤至中性，再脱出溶剂就得到产物。接触时间可以为5～60min。洗涤所用的溶剂可以为纯水或浓度为1～10wt％、优选为1～5wt％的碱性水溶液。碱性物质的实例包括但不限于碳酸氢钠和氢氧化钠。在脱出溶剂之前，有机相经洗涤至中性并干燥处理，以及采用减压脱溶剂，有利于进一步提高产物纯度和收率。
当R6选自保护基团(不为H原子)时，将所述反应得到的产物与低温至常温(例如-25～30℃)水溶液接触，其中，所述水溶液为纯水、氯化铵水溶液或浓度为3～15wt％，优选为5～13wt％的酸性水溶液。接触时间可以为5～60min。将接触后所得产物分离得到有机相，再将该有机相在25～100℃、例如25～70℃下，用浓度为5～15w％的酸性水溶液或浓度为5～15w％的碱性水溶液处理0.5～6小时。酸性物质的实例包括但不限于硫酸、盐酸、硝酸，碱性物质的实例包括但不限于碳酸氢钠、氢氧化钠。这样可以脱除保护基团。将处理后的物料再分离得到有机相，将该有机相被洗涤至中性，再脱出溶剂就得到产物。在脱出溶剂之前有机相洗涤至中性并经干燥处理，以及减压脱溶剂，有利于进一步提高产物的纯度和收率。
水解反应脱出的保护基团形成稳定的化合物，因而便于分离和回收。例如，脱出的三甲基硅醇与产物和溶剂的沸点以及物理性能差别大，可以用蒸馏方式很容易地与产物和溶剂分开，再经过简单处理就可以转化为初始的ClSi(CH3)3试剂，继续用于羟基保护。四氢吡喃保护基团脱出后的产物可以转化为交联剂戊二醛或戊二酸，或者转化为聚酯树脂原料戊二醇。
以下介绍实施例和对比例中所用测试方法：
1H NMR：核磁共振图谱用Bruker 400MHz波谱仪测量，溶剂为DCCl3。所用的原料或试剂均为市售商品，直接使用或仅做减压脱水处理后使用，溶剂都做了严格的除水干燥处理；氮气纯度为0.99999。
实施例1
将100ml由氯苯和金属钠在四氢呋喃中制得的1.5M苯基钠溶液加入充满氮气的干燥的250ml烧瓶中，在-5℃的冰盐水冷却下，滴加9.3g环己酮氰醇，滴加完成后，在室温反应2小时。将反应液倒入50ml冰水，分离得到有机相。用去离子水洗涤有机相两次，用无水硫酸钠干燥，减压脱出溶剂，得到约14.6g白色粉体产物，收率参见表1。1H NMR谱图如图1所示。
对比例1
将金属钠替换为金属锂，其他条件与实施例1相同，所得产物的收率参见表1。
实施例2
2-四氢吡喃基-2-甲基-丙腈的制备：将40g二氢吡喃、1g大孔强酸性离子交换树脂以及20ml四氢呋喃加入干燥的100ml烧瓶，在氮气保护和搅拌下滴加34g(0.4mol)丙酮氰醇，滴加完成后，在室温继续搅拌反应1小时，过滤分出强酸性离子交换树脂后，减压脱去溶剂和多余的二氢吡喃，所得2-四氢吡喃基-2-甲基-丙腈直接用于后续反应。
将50ml由氯苯和金属镁在四氢呋喃中制得的2M苯基金属试剂溶液加入置于冰水浴、充满氮气的250ml的干燥烧瓶中，在搅拌下，滴加18g的2-四氢吡喃基-2-甲基-丙腈在20ml无水乙醚中的溶液，滴加完成后，在室温反应1小时，然后在60～70℃下回流反应1小时。将反应液倒入100ml冰水和12g浓硫酸形成的混合液中，分离得到有机相。将50ml的10w％硫酸溶液加入有机相，在40℃下搅拌反应2小时，分离得到有机相，用碳酸氢钠水溶液和去离子水洗涤至pH值为中性，用无水硫酸钠干燥，减压脱出溶剂后得约13.6g无色液体产物，收率参见表1。1H NMR谱图如图2所示。
对比例2
将氯苯替换为溴苯，其他条件与实施例2相同，所得产物的收率参见表1。
实施例3
对苯氧基苯基金属试剂的制备：将2.6g镁屑和30ml新制的绝对无水四氢呋喃加入干燥的250ml三口烧瓶，并置于油浴中，在氮气保护和搅拌下，滴加20g对苯氧基氯苯在70ml绝对无水四氢呋喃中的溶液，控制滴加速度，使反应液温和回流，滴加完成后，继续回流反应2小时，氮气保护下逐渐降温到室温。
2-三甲基硅氧基-2甲基-戊腈的制备：将20g三甲基硅氰和40ml四氢呋喃加入干燥的100ml烧瓶，并置于油浴中，氮气保护和搅拌下滴加18.8g的2-戊酮，控制反应液温度不超过40℃，滴加完成后，继续反应1小时，氮气保护下降温到室温，得到2-三甲基硅氧基-2甲基-戊腈溶液。
在氮气保护和搅拌下，将上述2-三甲基硅氧基-2甲基-戊腈溶液滴加到在约为20℃的对苯氧基苯基氯化镁溶液中，在室温反应2小时，70℃反应2小时。将反应液倒入100ml饱和氯化铵水溶液中，分离得到有机相。将50ml的10w％硫酸水溶液加入有机相，在40℃搅拌反应3小时，分离得到有机相，用碳酸氢钠水溶液洗涤、去离子水洗涤两次，用无水硫酸钠干燥，减压脱出溶剂后得约34g无色液体产物，收率参见表1。1H NMR谱图如图3所示。
对比例3
将对苯氧基氯苯替换为对苯氧基溴苯，其他条件与实施例3相同，所得产物的收率参见表1。
实施例4
2,4,6-三甲基苯基钠的制备：将60ml干燥的甲苯中加入干燥的250ml三口烧瓶，将4.5g剪成小片的金属钠加入其中，将烧瓶置于油浴中，在氮气保护和搅拌下，滴加16g的2,4,6-三甲基氯苯(0.1mol)，控制滴加速度，使反应液温度不超过80℃，滴加完成后，继续反应1小时，氮气保护下逐渐降温到室温。
在氮气保护和搅拌下，将实施例2制备的18g 2-四氢吡喃基-2-甲基-丙腈在20ml无水乙醚的溶液滴加至放置在20℃水浴中的2,4,6-三甲基苯基钠溶液中，滴加完成后，回流反应3小时。将反应液倒入100ml冰水和12g浓硫酸形成的混合液中，分离得到有机相。将50ml的10w％硫酸溶液加入有机相，在40℃搅拌反应2小时，分离得到有机相，用碳酸氢钠水溶液和去离子水洗涤至pH值为中性，用无水硫酸钠干燥，减压脱出溶剂，得约18.8g无色液体产物，收率参见表1。1H NMR谱图如图4所示。
对比例4
将金属钠替换为金属锂，其他条件与实施例4相同，所得产物的收率参见表1。
实施例5
2,5-二甲氧基苯金属试剂的制备：将5.3g镁屑和40ml新制的绝对无水乙醚加入干燥的250ml三口烧瓶，并置于油浴中，在氮气保护和搅拌下，滴加2,5-二甲氧基氯苯溶液[35g(0.2mol)2,5-二甲氧基氯苯分散在80ml绝对无水乙醚，控制滴加速度，使反应液温和回流，滴加完成后，继续反应2小时，氮气保护下逐渐降温到室温。
在氮气保护和快速搅拌下，将8.5g丙酮氰醇滴加至2,5-二甲氧基苯金属试剂溶液中，滴加完成后，在室温反应2小时，回流反应3小时。将反应液倒入150ml冰水和20g浓硫酸形成的混合液中，分离得到有机相，用去离子水洗涤两次，再用无水硫酸钠干燥，减压脱出溶剂，得到约20g无色液体产物，收率参见表1。1H NMR谱图如图5所示。
对比例5
将2,5-二甲氧基氯苯替换为2,5-二甲氧基溴苯，其他条件与实施例5相同，所得产物的收率参见表1。
表1
编号 产物收率(％)
实施例1 95
对比例1 35
实施例2 82
对比例2 48
实施例3 90
对比例3 52
实施例4 78
对比例4 55
实施例5 90
对比例5 55
上述示例仅为示范说明，本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的范围。

Claims (8)

1.一种式(I)所示的化合物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将式(II)所示的反应物与式(III)所示的含氰基化合物在有机溶剂中反应；
其中，将式(III)所示的含氰基化合物滴加至含有式(II)所示的反应物的有机溶剂中；
其中，所述的反应在惰性气体的保护下、在温度为-20～150℃下进行0.5～8小时；所述有机溶剂为芳烃、烷烃或醚；所述的芳烃为苯、甲苯或二甲苯；所述烷烃或所述醚的沸点为30～150℃，且所述的醚为C2-C4烷基醚、四氢呋喃和乙二醇二甲醚；
Figure FDA0002516080490000011
式(I)、(II)和(III)中，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C8烷基、C1-C8烷氧基、取代或未取代的苯基、取代或未取代的苯氧基，其中，苯基和苯氧基上的取代基选自C1-C8烷基或C1-C8烷氧基；R4和R5分别独立地选自C1-C8烷基、C3-C10环烷基、C1-C8烷氧基，或者R4和R5共同构成C3-C15环烷基；R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3、-Si(CH3)2-tBu、四氢吡喃基、苄基或甲氧基；其中，tBu表示叔丁基；
其中，所述有机溶剂不含有与式(II)所示的反应物发生反应的基团。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，R1、R2和R3分别独立地选自H原子、C1-C6烷基或者C1-C6直链烷氧基；R4和R5分别独立地选自C1-C4烷基，或者R4和R5共同构成环戊基或环己基；R6选自H原子、-Si(CH3)3、-Si(CH2CH3)3或四氢吡喃基。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式(II)所示的反应物为苯基钠、2,5-二甲基苯基钠、2,5-二乙基苯基钠、2,4,6-三乙基苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠；式(III)所示的含氰基化合物为丙酮氰醇、丁酮氰醇、环己酮氰醇、环戊酮氰醇、2-甲基环己酮氰醇、2-乙基环己酮氰醇、3-甲基环己酮氰醇、4-甲基环己酮氰醇、4-叔丁基环己酮氰醇、3,3-二甲基环己酮氰醇、2,4-二甲基环己酮氰醇、2,4-二乙基环己酮氰醇、2-四氢吡喃氧基-2-甲基-丙腈、2-四氢吡喃氧基-2-乙基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-乙基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丁腈、2-三乙硅氧基-2-乙基-丁腈、1-三甲硅氧基-环戊腈、1-三乙硅氧基-环戊腈、1-三甲硅氧基-环己腈或1-三乙硅氧基-环己腈。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，式(II)所示的反应物为苯基钠、2,5-二甲基苯基钠或2,4,6-三甲基苯基钠；式(III)所示的含氰基化合物为丙酮氰醇、丁酮氰醇、环戊酮氰醇、环己酮氰醇、2-四氢吡喃氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丙腈、2-三甲硅氧基-2-甲基-丁腈、1-三甲硅氧基-环戊腈或1-三甲硅氧基-环己腈。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加料阶段的温度为-20～85℃，加料结束后在40～150℃反应0.5～5小时。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，将所述反应得到的产物与水溶液接触，其中，所述水溶液为纯水、氯化铵水溶液或浓度为3～15wt％的酸性水溶液。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于：
A)将接触后所得产物分离得到有机相，并脱除有机溶剂即得到式(I)所示的化合物；或者
B)将接触后所得产物分离得到有机相，再将该有机相在25～100℃下用浓度为5～15wt％的酸性水溶液或浓度为5～15wt％的碱性水溶液处理0.5～6小时，经清洗和干燥处理，并脱除有机溶剂，得到式(I)所示的化合物。
8.根据权利要求1～7任一项所述的制备方法，其特征在于，该制备方法的收率为85～98％。
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