CN109912457A - 一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种2,6‑二乙基‑4‑甲基苯基丙二腈的制备方法，在铜催化剂存在下，2,6‑二乙基‑4‑甲基溴苯、丙二腈和碱在惰性溶剂中反应得到2,6‑二乙基‑4‑甲基苯基丙二腈；所述的铜(Ⅰ)配合物为氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜与1,10‑菲罗啉、3,4,7,8‑四甲基‑1,10‑菲罗啉、3‑甲基吡啶、2,2’‑联吡啶、N,N,‑二甲基甘氨酸或8‑羟基喹啉形成的络合物；所述的2,6‑二乙基‑4‑甲基溴苯与催化剂的摩尔比为：1:0.001～1.0；所述的反应温度为50～140℃。该2,6‑二乙基‑4‑甲基苯基丙二腈的制备方法反应速度快、收率高，既避免了使用昂贵的钯催化剂，原材料成本显著下降，而且与单一使用卤化亚铜催化该偶合反应相比，反应收率明显提高，副产物少，使得工艺更加对环境友好，适合工业化生产。

Description

一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法

技术领域

本发明涉及一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法。

背景技术

2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈是合成新苯基吡唑啉类除草剂唑啉草酯的关键中间体。专利WO0078712和专利WO2004050607中均报道了钯配合物催化2,6-二乙基-4-甲基溴苯、丙二腈和强碱反应制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的方法，反应转化率能达到97％以上，但该制备方法使的钯配合物对空气敏感，反应条件苛刻，并且使用价格昂贵的钯做催化剂，原材料成本较高。

中国发明专利申请201910007893.5使用双膦配体代替单膦配体和钯配合的催化体系催化合成2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，虽然解决了钯配合物对空气敏感的问题，但是催化成本仍然偏高，不利于工业化生产。

中国发明专利申请CN106928253描述了另一个制备方法，该方法中，使用价格相对低廉的铜镍代替钯做催化剂，虽然催化成本明显降低，但是该方法反应时间长，转化率偏低，反应收率只有60～78％。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的新方法，该制备方法使用相对廉价的铜(Ⅰ)配合物替代现有技术中提到的铜(Ⅰ)盐，可以进行2,6-二乙基-4-甲基溴苯与丙二腈的C-C连接，所制备的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈具有良好的产率和纯度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，该制备方法使用相对廉价的铜(Ⅰ)配合物作为催化剂，使2,6-二乙基-4-甲基溴苯、丙二腈和碱反应制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈。

[化学式1]

进一步的，所述的铜(Ⅰ)配合物为氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜与配体形成的络合物，铜(Ⅰ)配合物对2,6-二乙基-4-甲基溴苯、丙二腈和碱的C-C偶合反应的催化，既可以是分别将卤化亚铜和目标配体直接加入反应体系进行催化反应，也可以是将卤化亚铜和目标配体先络合好再加入反应体系进行催化反应，优选铜和目标配体的摩尔比为1:0.1～10。

适合与卤化亚铜形成铜(Ⅰ)配合物的配体有：吡啶，2-甲基吡啶，3-甲基吡啶，4-甲基吡啶，2,2’-联吡啶，1,10-菲罗啉，3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉，N,N,-二甲基甘氨酸，8-羟基喹啉等，优选，1,10-菲罗啉，2,2’-联吡啶。

进一步的，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢化钠中的任意一种。

进一步的，所述的惰性溶剂选二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的任意一种。

进一步的，所述的2,6-二乙基-4-甲基溴苯与铜催化剂、丙二腈、碱的摩尔比为1:0.001～1.0:1.0～2.0:2.0～10.0。

进一步的，所述的2,6-二乙基-4-甲基溴苯与铜催化剂、丙二腈、碱的优选摩尔比1:0.01～0.1:1.0～1.2:2.0～5.0。

进一步的，所述的反应温度为50～140℃。

进一步的，所述的反应温度优选为70～130℃。

进一步的，所述的2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈作为制备除草剂唑啉草酯中间体的应用。

有益技术效果：

本发明工艺中，使用廉价的卤化亚铜和相应配体组成的络合物代替钯催化2,6-二乙基-4-甲基溴苯、丙二腈和碱反应制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，反应速度快、收率高，既避免了使用昂贵的钯催化剂，原材料成本显著下降，而且与单一使用卤化亚铜催化该偶合反应相比，反应收率明显提高，副产物少，使得工艺更加对环境友好，适合工业化生产。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述，本发明不局限于这些实施例，凡是与本发明解决问题思路相适应的实例，均在本发明的保护范围内。

实施例1

向500mL四口烧瓶中加入34.6g叔丁醇钠和120mL二甲基亚砜，再加入8.5g丙二腈，通氮气保护，升温至80℃反应1小时，加入27.3g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，0.9g氯化亚铜、1.2g 2,2’-联吡啶，升温至120℃反应8小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入200g水，用盐酸调pH值至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈19.5g，收率76.5％。

实施例2

氮气保护下，室温下，向500mL四口烧瓶中加入15.6g氢氧化钠和200mL 1-甲基-2-吡咯烷酮，再加入11.4g丙二腈、35.5g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，搅拌并将反应混合物升温至125℃，加入0.5g碘化亚铜、0.8g 1,10-菲罗啉和10mL1-甲基-2-吡咯烷酮的混合物，保温125-130℃反应6小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入200g水，用1N盐酸调pH至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈30.2g，收率90.9％。

实施例3

向250mL四口烧瓶中加入18.4g叔丁醇钾和80mL二甲基亚砜，再加入4.3g丙二腈，通氮气保护，升温至75℃反应1小时，加入13.6g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，0.6g溴化亚铜、1.8g 3-甲基吡啶，升温至130℃反应5小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入100g水，用1N盐酸调pH值至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈10.6g，收率83.4％。

实施例4

室温下，向100mL三口烧瓶中加入1.0g丙二腈、30mL二甲基亚砜，搅拌溶解，向此溶液中缓慢加入0.9g氢化钠(60％)，室温搅拌形成的黄色悬浮液1小时，加入2.3g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯、0.15g溴化亚铜、0.18g 8-羟基喹啉，搅拌并将反应混合物升温至130℃过夜，反应结束，降温至40℃，向反应液中加入50g冰水混合物搅拌溶解固体，并用1N盐酸调pH至3-4，并用乙醚萃取，用无水硫酸钠干燥合并的乙醚萃取液，浓缩，粗品通过硅胶色谱纯化(洗脱剂：乙酸乙酯/环己烷＝1/10)，得白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈1.6g，收率75.8％。

实施例5

氮气保护下，室温下，向250mL四口烧瓶中加入9.8g氢氧化钾和150mL 1-甲基-2-吡咯烷酮，再加入6.5g丙二腈，负压升温至80-100℃蒸出40mL溶液，在确定常压下加入12.4g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，搅拌并将反应混合物升温至125℃，加入0.14g碘化亚铜、0.29g3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉，保温130℃反应5小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入100g水，用盐酸调pH至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈10.7g，收率92.7％。

实施例6

氮气保护下，室温下，向1000mL带有蒸馏装置的四口烧瓶中加入105.0g叔丁醇钠、500mL二甲苯和79.5g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，向混合物中滴加24.3g丙二腈，搅拌并将反应混合物升温至100℃，加入3.3g碘化亚铜，再加入2.7g N,N,-二甲基甘氨酸，升温至125℃反应6小时，同时通过蒸馏装置收集蒸出的低沸物约95mL，反应结束，降温至45℃，向反应液中加入300g冰水混合物搅拌溶解固体，静置分层，分出下层水相，用1N盐酸调pH至4-5析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，粗品减压蒸馏，得白色2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈65.7g，收率88.4％。

实施例7

向2000mL四口烧瓶中加入96.0g叔丁醇钠和500mL二甲基亚砜，再加入13.2g丙二腈，通氮气保护，升温至80℃反应1小时，加入27.3g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，9.9g氯化亚铜、12g 2,2’-联吡啶，升温至120℃反应8小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入500ml水，用盐酸调pH值至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈16.7g，收率78.7％。

实施例8

氮气保护下，室温下，向1000mL四口烧瓶中加入20g氢氧化钠和300mL 1-甲基-2-吡咯烷酮，再加入8g丙二腈、22.7g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，搅拌并将反应混合物升温至125℃，加入0.2g碘化亚铜、0.8g 1,10-菲罗啉和10mL1-甲基-2-吡咯烷酮的混合物，保温125-130℃反应6小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入200ml水，用1N盐酸调pH至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈19.2g，收率90.6％。

实施例9

向2000mL四口烧瓶中加入225g叔丁醇钾和600mL二甲基亚砜，再加入66g丙二腈，通氮气保护，升温至75℃反应1小时，加入227g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，0.144g溴化亚铜、1.8g 3-甲基吡啶，升温至130℃反应5小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入400ml水，用1N盐酸调pH值至3-4析出固体，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈178g，收率83.96％。

对比例1：

向2000mL四口烧瓶中加入66g丙二腈和1.44g溴化亚铜，再加入200ml二甲亚砜，加入227g 2,6-二乙基-4-甲基溴苯，通氮气保护，升温至90℃反应8小时，降温，减压蒸出溶剂，向剩余物中加入1000ml水，加入150ml乙酸乙酯萃取，水相浓缩，过滤，固体用水洗涤至中性，烘干，得2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈146g，收率68.9％。

通过以上对比可知，使用廉价的卤化亚铜和相应配体组成的络合物代替钯催化2,6-二乙基-4-甲基溴苯、丙二腈和碱反应制备2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，反应速度快、收率高，既避免了使用昂贵的钯催化剂，原材料成本显著下降，而且与单一使用卤化亚铜催化该偶合反应相比，反应收率明显提高，副产物少，使得工艺更加对环境友好，适合工业化生产。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，在铜(Ⅰ)配合物作为催化剂的存在下，2,6-二乙基-4-甲基溴苯、丙二腈和碱在惰性溶剂中反应得到2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈。

2.根据权利要求1所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的铜(Ⅰ)配合物为氯化亚铜、溴化亚铜或碘化亚铜与1,10-菲罗啉、3,4,7,8-四甲基-1,10-菲罗啉、3-甲基吡啶、2,2’-联吡啶、N,N,-二甲基甘氨酸或8-羟基喹啉形成的络合物。

3.根据权利要求1所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的碱为氢氧化钠、氢氧化钾、叔丁醇钠、叔丁醇钾、氢化钠中的任意一种。

4.根据权利要求1所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的惰性溶剂选自二甲苯、N-甲基吡咯烷酮、二甲基亚砜中的任意一种。

5.根据权利要求1所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的2,6-二乙基-4-甲基溴苯与铜催化剂、丙二腈、碱的摩尔比为1:0.001～1.0:1.0～2.0:2.0～10.0。

6.根据权利要求1所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的2,6-二乙基-4-甲基溴苯与铜催化剂、丙二腈、碱的摩尔比1:0.01～0.1:1.0～1.2:2.0～5.0。

7.根据权利要求1所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的反应温度为50～140℃。

8.根据权利要求1～7任一2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈的制备方法，其特征在于，所述的反应温度为70～130℃。

9.一种权利要求1～8任一所述2,6-二乙基-4-甲基苯基丙二腈，其特征在于，作为制备除草剂唑啉草酯中间体的应用。