CN113264881B - 一种α-氰化物的合成方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及化工产品合成领域,具体涉及α‑氰化物的合成方法,本发明的方法从易得的叔胺类化合物出发,分别以廉价、绿色的TMSCN作为氰源,采用绿色无污染的电流作为反应驱动剂,氮气、室温条件下高效地合成了α‑氰化物。与常规的α‑氰化物合成方法相比,本发明的方法具有反应原料廉价易得、电流对环境污染最小、对芳环上的多种官能团具有良好的容忍性、产率高等明显优势。本发明的方法能广泛应用于工业界和学术界的药物、材料、天然产物等领域的合成中。

Description

一种α-氰化物的合成方法
技术领域
本发明涉及一类化工产品的合成制备,更具体地涉及α-氰化物的合成方法。
背景技术
在叔胺类化合物的α位上引入碳原子,比如氰基团(-CN)能够显著改变其化合物的物理、化学和生物性质,所形成的α-氰化物可称为α-氨基腈。α-氨基腈是通用的合成中间体,可以很容易地转化为一系列多功能有机物,如α-氨基羰基化合物、α-氨基酸、1,2-二胺和生物碱等,它们对于构建各种合成和生物学上的重要化合物至关重要。此外,许多含腈化合物已被广泛用作治疗各种疾病的药物。例如,安非他明是一种兴奋剂,可用于治疗肥胖和嗜睡症;其他如Saxagliptin,NVP-DPP728和Vildagliptin是二肽基肽酶-4(DPP-4)的有效可逆抑制剂,可作为新型抗糖尿病药物。
因此,相关α-氰化物的合成具有重要的理论意义和工业实用价值。目前,合成α-氰化物的方法有:
方法一,使用叔胺类化合物为底物,在氧气作为氧化剂、催化量的自由基引发剂AIBN存在下,与三甲基硅氰制备氰化物。
Figure 239782DEST_PATH_IMAGE001
该方法的问题在于使用气体参与反应较难控制,条件较为严格。
方法二,使用叔胺类化合物为底物,在过渡金属催化剂的作用下与氰酸乙酯制备氰化物。
Figure 697308DEST_PATH_IMAGE002
该方法的问题在于对过渡金属催化剂的要求方面受到了限制。
方法三,使用叔胺类化合物与氰化钾在过渡金属和5 W荧光灯的作用下制备氰化物。
Figure 511680DEST_PATH_IMAGE003
该方法的存在问题和上述方法一类似,对过渡金属催化剂的要求方面受到了限制,反应条件控制较为严格,使得方法的应用受到限制。
因此,目前仍需要一种更绿色、简单的方法,在温和条件下,实现反应产率高、官能团容忍度性好、环境友好的α-氰化物合成方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种以叔胺类化合物为原料的氰化物的合成方法。
本发明所提供的α-氰化物合成方法,分别以廉价、绿色的TMSCN作为氰源,以电流作为绿色的反应驱动剂,在室温下,简单高效的使叔胺类化合物α位上引入氰基基团。
在本发明中,“叔胺类化合物”具有本领域技术人员所通常理解的含义,即氨分子三个氢原子被烃基取代后的化合物,例如2-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉,2-(2-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉,6,7-二甲氧基-(2-苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉,1-苯基哌啶等。
本发明的合成方法是一种通用方法,适合于使叔胺类化合物α位上引入含碳基团,对芳环上的多种官能团具有好的容忍性,因此实施上对所合成的含α-氰化物产物和衍生物中的取代基的个数和种类并无特别限制。相应地,对叔胺类化合物中的取代基个数和种类也并无特别限制。
本方法是一种以叔胺类化合物为原料的α位上引入含碳基团的合成方法,在氮气,室温下,以电流为反应驱动剂,以乙腈为溶剂、氟化钾与四丁基溴化铵为添加剂,以叔胺类化合物为底物,加入三甲基硅氰,反应形成α-氰化物;
所述α-氰化物合成的结构通式如式(I)所示:
Figure 334143DEST_PATH_IMAGE004
式(I)
其中,R1表示连接在苯环上的0、1或2个取代基,每个R1各自独立地表示-Me或OMe等官能团;R2表示连接在N上的-Ar或Me等基团。
且其中,叔胺类化合物的结构通式如(II)所示:
Figure 912760DEST_PATH_IMAGE005
式(II)
式(II)中的取代基R1与R2的定义同式(I)。
本发明在以单一有机溶剂的体系中进行。
本发明的方法的反应温度为室温,温度的改变并未使产率提升、且操作更为不便,即室温下即可。
本发明的方法的反应时间可以根据反应物性质由技术人员按照需要自行确定,通常6小时以内,具体反应物具体时间。
本发明的方法的压强并不关键,通常在常压下即可。
本发明的方法的电流强度极为关键。所述的电流强度为5 mA。
显然,本发明的方法还可以包括必要的后处理等额外步骤。反应完成以后,按常规方法进行后处理和提纯。例如,先将反应混合物固液分离,旋转蒸发浓缩,随后上柱,调节石油醚与乙酸乙酯比例,将产物与杂质分离,旋转蒸发得到纯净的产物。
本发明的方法不仅适用于实验室小规模制备,也适合于化工厂的工业化大规模生产。在工业化大规模生产时的具体反应参数可以由本领域技术人员通过常规实验来确定。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明的方法从易得的仲胺类化合物出发,分别以廉价绿色的TMSCN作为碳源,采用绿色无污染的电流作为反应驱动剂,氮气、室温条件下高效地合成了α-氰化物。与常规的α-氰化物合成方法相比,本发明的方法具有反应原料(包括2-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉)廉价易得、以电流为反应驱动剂对环境污染最小、对芳环和脂环上的多种官能团具有良好的容忍性、产率高等明显优势。本发明的方法能广泛应用于工业界和学术界的药物等领域的合成中。
具体实施方式
下面具体描述本发明的合成方法。应当注意到,这里给出的描述和实施例仅仅是为了描述本发明的具体实施方式,使技术人员更容易理解本发明,它们并非意欲限定本发明的范围。
还应注意到前面提到的本发明方法的各个优选的技术特征以及下面具体描述的实施例中的各个具体技术特征可以组合在一起,所有这些技术特征的各种组合、由本发明具体公开的数值作为上下限的所有数值范围等等都落在本发明的范围内。
以下具体实施例中所用的原料均购自上海阿拉丁生化科技股份有限公司,各试剂必要时采用本领域公知的手段进行纯化后使用。
1H NMR和13C NMR均采用Agilent-400MR DD2 仪器进行测定。测试温度为室温,溶剂为氘代氯仿,选取参考:1H NMR:CHCl3为7.26 ppm;13C NMR:CHCl3为77.0 ppm。
实施例1 合成2-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉41.6 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈38.4 mg,产率为82%。
产物2-苯基-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ7.28 – 7.24 (m, 2H), 7.21 – 7.11 (m, 4H), 6.98 (d, J = 8.1 Hz, 2H), 6.91 (t,J = 7.4 Hz, 1H), 5.41 (s, 1H), 3.69 – 3.63 (m, 1H), 3.37 (ddd, J = 12.4,10.7, 4.1 Hz, 1H), 3.08 – 3.00 (m, 1H), 2.85 (dt, J = 16.3, 3.6 Hz, 1H).13CNMR (101 MHz, chloroform-d): δ 148.38,134.64, 129.61, 129.39, 128.78, 127.09,126.88, 121.87, 117.83, 117.57, 53.15, 44.18, 28.54.
实施例2 合成2-(4-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(4-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉44.7 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(4-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈38.8 mg,产率为78%。
产物2-(4-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz,chloroform-d): δ7.31 - 7.20 (m, 4H), 7.15 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 7.01 - 6.97(m, 2H), 5.44 (s, 1H), 3.71 - 3.66 (m, 1H), 3.43 (ddd, J = 12.3, 11.0, 4.1Hz, 1H), 3.18 - 3.10 (m, 1H), 2.93 (dt, J = 16.4, 3.4 Hz, 1H), 2.30 (s, 3H).13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ146.36, 134.63, 131.90, 130.20, 129.74,129.50, 128.78, 127.18, 126.86, 118.39, 117.82, 54.17, 44.47, 28.67, 20.69.
实施例3 合成2-(2-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(2-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉44.7 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(2-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈31.2 mg,产率为63%。
产物2-(2-甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz,chloroform-d): δ 7.32 - 7.23 (m, 6H), 7.22 (s, 1H), 7.14 - 7.10 (m, 1H), 5.06(s, 1H), 3.61 (td, J = 11.8, 3.9 Hz, 1H), 3.34 (ddt, J = 12.1, 6.2, 1.7 Hz,1H), 3.22 - 3.13 (m, 1H), 2.91 (ddd, J = 16.4, 3.9, 1.8 Hz, 1H), 2.29 (s,3H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ148.03, 134.62, 133.45, 131.29, 130.10,129.78, 128.73, 127.28, 127.13, 126.68, 125.53, 122.07, 117.75, 55.08 ,46.10, 29.10, 17.71.
实施例4 合成2-(4-叔丁基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(4-叔丁基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉53.1 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、1%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(4-叔丁基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈43.2 mg,产率为74%。
产物2-(4-叔丁基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz,chloroform-d): δ 7.40 (d, J = 8.8 Hz, 2H), 7.32 - 7.21 (m, 4H), 7.05 (d, J =8.8 Hz, 2H), 5.50 (s, 1H), 3.77 - 3.72 (m, 1H), 3.46 (ddd, J = 12.4, 10.8,4.0 Hz, 1H), 3.19 - 3.10 (m, 1H), 2.94 (dt, J = 16.2, 3.4 Hz, 1H), 1.33 (s,9H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 146.00, 144.83, 134.63, 129.70,129.42, 128.72, 127.10, 126.81, 126.41, 117.91, 117.59, 53.61, 44.31, 34.19,31.47, 28.62.
实施例5 合成2-(4-溴苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(4-溴苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉57.6mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(4-溴苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈54.1 mg,产率为86%。
产物2-(4-溴苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ 7.43 - 7.41 (m, 2H), 7.29 - 7.20 (m, 4H), 6.92 (d, J = 8.8 Hz, 2H),5.43 (s, 1H), 3.71 - 3.66 (m, 1H), 3.43 (td, J = 12.3, 11.6, 4.1 Hz, 1H),3.15 - 3.07 (m, 1H), 2.94 (dt, J = 16.3, 3.8 Hz, 1H). 13C NMR (101 MHz,chloroform-d): δ 147.47, 134.50, 132.53, 129.45, 129.27, 129.02, 127.14,127.08, 119.14, 117.58, 114.39, 52.89, 44.30, 28.49.
实施例6 合成2-(4-氯苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(4-氯苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉48.7mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(4-氯苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈44.1 mg,产率为82%。
产物2-(4-氯苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ7.31 - 7.21 (m, 5H), 7.23 - 7.21 (m, 1H), 7.00 - 6.97 (m, 2H), 5.44 (s,1H), 3.71 - 3.66 (m, 1H), 3.47 - 3.40 (m, 1H), 3.17 – 3.08 (m, 1H), 2.95 (dt,J = 16.3, 3.7 Hz, 1H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 147.08, 134.48,129.62, 129.47, 129.30, 129.00, 127.14, 127.09, 127.07, 118.95, 117.58,53.21, 44.41, 28.54.
实施例7 合成2-(4-氟苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(4-氟苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉45.4mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(4-氟苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈39.8 mg,产率为79%。
产物2-(4-氟苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ 7.33 - 7.26 (m, 2H), 7.24 - 7.22 (m, 2H), 7.07 - 7.05 (m, 4H), 5.40 (s,1H), 3.65 - 3.59 (m, 1H), 3.48 - 3.41 (m, 1H), 3.20 – 3.11 (m, 1H), 2.97 -2.91 (m, 1H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 158.76 (C-F, d, J = 241 Hz),145.23, 134.40, 129.59, 129.51, 128.94, 127.18, 126.99, 120.60 (C-F, d, J = 8Hz), 117.55, 116.33 (C-F, d, J = 23 Hz), 54.88, 44.91, 28.72. 19F NMR (376MHz, chloroform-d): δ-120.72 (m, 1F).
实施例8 合成2-(2-萘基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(2-萘基)-1,2,3,4-四氢异喹啉51.9mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、1%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(2-萘基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈39.8 mg,产率为70%。
产物2-(2-萘基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ 7.85 - 7.78 (m, 3H), 7.51 - 7.46 (m, 1H), 7.42 - 7.38 (m, 2H), 7.36 -7.25 (m, 5H), 5.66 (s, 1H), 3.95 - 3.90(m, 1H), 3.61 - 3.54 (m, 1H), 3.25 -3.17 (m, 1H), 3.00 (dt, J = 16.4, 3.4 Hz, 1H). 13C NMR (101MHz, chloroform-d):δ 146.05, 134.58, 134.41, 129.58, 129.55, 129.52, 129.52, 129.49, 128.88,127.62, 127.23, 127.18, 126.97, 126.74, 124.47, 119.41, 117.77, 112.95,53.34, 44.50, 28.61.
实施例9 合成2-(4-三氟甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入2-(4-三氟甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉55.4 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应6小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到2-(4-三氟甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈30.6 mg,产率为51%。
产物2-(4-三氟甲基苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz,chloroform-d): δ 7.60 (d, J = 8 Hz, 2H), 7.37 - 7.25 (m, 4H), 7.08 (d, J = 8Hz, 2H), 5.57 (s, 1H), 3.88 - 3.82 (m, 1H), 3.60 - 3.53 (m, 1H), 3.20 - 3.12(m, 1H), 3.08 - 3.01 (m, 1H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 150.46,134.74, 129.37, 129.26, 129.17, 127.33, 127.16, 127.02 (C-F, q, J = 3.5 Hz),122.67 (C-F, q, J = 34 Hz), 117.65, 115.50, 51.36, 44.07, 28.45.
实施例10 合成6,7-二甲氧基-(2-苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入6,7-二甲氧基-(2-苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉53.9 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、20%的乙酸乙酯为流动相,得到6,7-二甲氧基-(2-苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈48.2 mg,产率为82%。
产物6,7-二甲氧基-(2-苯基)-1,2,3,4-四氢异喹啉-1-腈:1H NMR (400 MHz,chloroform-d): δ 7.37 - 7.33 (m, 2H), 7.08 (d, J = 7.6 Hz, 2H), 7.01 (t, J =7.2 Hz, 1H), 6.76 (s, 1H), 6.68 (s, 1H), 5.46 (s, 1H), 3.87 (d, J = 2.2 Hz,6H), 3.80 - 3.74 (m, 1H), 3.43 (td, J = 12.4, 11.8, 4.0 Hz, 1H), 3.11 - 3.03(m, 1H), 2.84 (dt, J = 16.1, 3.4 Hz, 1H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ149.36, 148.42, 148.05, 129.53, 126.88, 121.87, 121.10, 117.94, 117.67,111.54, 109.35, 56.08, 55.96, 53.00, 44.18, 28.09.
实施例11 合成1-苯基吡咯烷-2-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入1-苯基吡咯烷 29.4 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到1-苯基吡咯烷-2-腈18.8 mg,产率为55%。
产物1-苯基吡咯烷-2-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ 7.34 - 7.30(m, 2H), 6.86 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 6.71 (d, J = 8.2 Hz, 2H), 4.45 - 4.43 (m,1H), 3.49 - 3.34 (m, 2H), 2.45 - 2.38 (m, 1H), 2.32 - 2.28 (m, 1H), 2.27 -2.15 (m, 2H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 145.28, 129.52, 119.37,118.26, 112.77, 49.14, 47.52, 31.58, 24.00.
实施例12 合成1-苯基哌啶-2-腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入1-苯基哌啶32.2 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、1%的乙酸乙酯为流动相,得到1-苯基哌啶-2-腈23.9 mg,产率为64%。
产物1-苯基哌啶-2-腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ 7.34 - 7.26 (m,2H), 7.02 - 6.98 (m, 3H), 4.63 (t, J = 3.7 Hz, 1H), 3.45 (d, J = 12.0 Hz,1H), 3.04 (td, J = 11.8, 2.6 Hz, 1H), 2.04 - 2.00 (m, 2H), 1.87 - 1.85 (m,2H), 1.74 - 1.67 (m, 2H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 149.85, 129.45,122.25, 118.39, 117.30, 52.12, 46.66, 29.33, 25.22, 20.29.
实施例13 合成二甲基2-(甲基(苯基)氨基)乙腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入N,N-二甲基苯胺24.2 mg、三甲基硅氰54µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应3小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到二甲基2-(甲基(苯基)氨基)乙腈15.5 mg,产率为53%。
产物二甲基2-(甲基(苯基)氨基)乙腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ7.32 (t, J = 7.9 Hz, 2H), 6.93 (t, J = 7.3 Hz, 1H), 6.88 (d, J = 8.1 Hz, 2H),4.18 (s, 2H), 3.02 (s, 3H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 147.91, 129.61,120.37, 115.62, 115.04, 42.45, 39.41.
实施例14 合成二甲基2-(甲基(对甲苯基)氨基)乙腈。
在装有磁力搅拌子的三口反应管中加入N,N-二甲基对甲苯胺27.0 mg、三甲基硅氰54 µL、四丁基溴化铵161 mg,氟化钾46.4 mg和10 mL的乙腈。在氮气,室温存在的条件下通电反应6小时,恒定电流为5 mA。反应完成以后,简单过滤,旋转蒸发浓缩上柱,依次以纯石油醚、2%的乙酸乙酯为流动相,得到二甲基2-(甲基(对甲苯基)氨基)乙腈15.1 mg,产率为47%。
产物2-(甲基(对甲苯基)氨基)乙腈:1H NMR (400 MHz, chloroform-d): δ7.14- 7.10 (m, 2H), 6.82 - 6.78 (m, 2H), 4.14 (s, 2H), 2.97 (s, 3H), 2.29 (s,3H). 13C NMR (101 MHz, chloroform-d): δ 145.84, 130.13, 130.09, 115.61, 43.02,39.64, 20.52.
为了更清楚起见,将上面各实施例结果简要总结在下表1中。
表1、实施例结果
Figure 111660DEST_PATH_IMAGE006
Figure 842856DEST_PATH_IMAGE007
从实施例1-14可知,本发明的方法从易得的叔胺类化合物,以廉价、绿色的TMSCN作为碳源,KF与四丁基溴化铵nBu4NBr为添加剂,采用电流作为反应驱动剂,在氮气、室温条件下,高效的实现了α-氰化物的合成。该方法对芳环上的官能团具有较好的容忍性,是一种新型的绿色通用合成方法。
上面描述了本发明的优选实施方式。在阅读本发明说明书的基础上,对这些优选实施方式中进行改动、变化和替换对于本领域普通技术人员来说将是明显的。本发明可以用本文具体描述的方式之外被实现。因此,本发明涵盖了所有此类等效的实施方式。

Claims (1)

1.一种α-氰化物的合成方法,其特征在于:在氮气,室温下,以强度为5 mA的电流为反应驱动剂,以乙腈为溶剂、氟化钾与四丁基溴化铵为添加剂,以叔胺类化合物为底物,加入三甲基硅氰,反应形成α-氰化物;
所述合成的α-氰化物的结构如下所示:
Figure DEST_PATH_IMAGE001
R = H, Me, t Bu, Br, Cl, F, CF3
Figure 213772DEST_PATH_IMAGE002
所述叔胺类化合物的结构如下所示:
Figure DEST_PATH_IMAGE003
R = H, Me, t Bu, Br, Cl, F, CF3
Figure 193229DEST_PATH_IMAGE004
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103664433A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 北京大学 一种芳香腈类化合物的制备方法
CN109134338A (zh) * 2018-10-16 2019-01-04 求秋平 吡咯烷类三级胺为底物的α-氨基腈化合物制备方法
CN111620793A (zh) * 2020-05-11 2020-09-04 五邑大学 一种手性腈类化合物的制备方法
CN112390696A (zh) * 2020-11-19 2021-02-23 南京农业大学 一种制备α-氨基腈的方法及其产品和应用
WO2021047166A1 (zh) * 2019-09-11 2021-03-18 凯特立斯(深圳)科技有限公司 一种反苯环丙胺中间体的合成方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103664433A (zh) * 2013-12-12 2014-03-26 北京大学 一种芳香腈类化合物的制备方法
CN109134338A (zh) * 2018-10-16 2019-01-04 求秋平 吡咯烷类三级胺为底物的α-氨基腈化合物制备方法
WO2021047166A1 (zh) * 2019-09-11 2021-03-18 凯特立斯(深圳)科技有限公司 一种反苯环丙胺中间体的合成方法
CN111620793A (zh) * 2020-05-11 2020-09-04 五邑大学 一种手性腈类化合物的制备方法
CN112390696A (zh) * 2020-11-19 2021-02-23 南京农业大学 一种制备α-氨基腈的方法及其产品和应用

Non-Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
An electrochemical method for deborylative seleno/thiocyanation of arylboronic acids under catalyst- and oxidant-free conditions;Dongdong He等;《Green Chemistry》;20200204;第1559-1564页 *
An electrochemical method for deborylative selenylation of arylboronic acids under metal- and oxidant-free conditions;Zhengjiang Fu等;《Green Chemistry》;20211130;第130-135页 *
Electrochemical Aminoxyl-Mediated α‑Cyanation of Secondary Piperidines for Pharmaceutical Building Block Diversification;Alastair J. J. Lennox等;《Journal of the American Chemical Society》;20180824;第11227-11231页 *
Electrochemical strategies for N-cyanation of secondary amines and α C-cyanation of tertiary amines under transition metal-free conditions;Zhengjiang Fu等;《Green Chemistry》;20211029;第9422-9427页 *
Electrochemically promoted oxidative α-cyanation of tertiary and secondary amines using cheap AIBN;Qing-Wen Gui等;《Organic & Biomolecular Chemistry》;20210904;第8254-8258页 *
Exogenous-oxidant-and catalyst-free electrochemical deoxygenative C2 sulfonylation of quinoline N-oxides;Minbao Jiang等;《Chem. Commun.》;20191031;第13852-13855页 *
Fe(Cp)2PF6 An efficient catalyst for cyanosilylation of carbonyl compounds under solvent free condition;Noor-ul H. Khan等;《Journal of Organometallic Chemistry》;20070715;第4361-4366页 *
New catalytic effect of thiourea on the oxidative cyanation of N-aryltetrahydroisoquinolines;Bakhtar Ullah等;《Tetrahedron Letters》;20181222;第348-351页 *
Reactions Catalysed by a Binuclear Copper Complex:Aerobic Cross Dehydrogenative Coupling of N-Aryl Tetrahydroisoquinolines;Yuxia Liu等;《Chemistry A European Journal》;20171231;第3051-3061页 *
无过渡金属条件下N-取代基控制的四氢异喹啉类化合物N-氰化或C-氰化的选择性电合成反应;付亚萍;《中国优秀硕士论文全文数据库 工程科技I辑》;20220315;第1-141页 *

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