CN115819274A - 一种3,4-二氟苯腈的合成方法 - Google Patents
一种3,4-二氟苯腈的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN115819274A CN115819274A CN202211702044.XA CN202211702044A CN115819274A CN 115819274 A CN115819274 A CN 115819274A CN 202211702044 A CN202211702044 A CN 202211702044A CN 115819274 A CN115819274 A CN 115819274A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- difluorobenzonitrile
- synthesizing
- mol
- difluorochlorobenzene
- ligand
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- BTBFCBQZFMQBNT-UHFFFAOYSA-N 3,4-difluorobenzonitrile Chemical compound FC1=CC=C(C#N)C=C1F BTBFCBQZFMQBNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 69
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 title description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000003446 ligand Substances 0.000 claims abstract description 37
- OPQMRQYYRSTBME-UHFFFAOYSA-N 4-chloro-1,2-difluorobenzene Chemical compound FC1=CC=C(Cl)C=C1F OPQMRQYYRSTBME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 36
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 claims abstract description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 24
- JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N oxalonitrile Chemical compound N#CC#N JMANVNJQNLATNU-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 18
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims abstract description 7
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 48
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 26
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- -1 hydrosulfide compound Chemical class 0.000 claims description 7
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 6
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 5
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 claims description 4
- KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene Chemical compound [Fe+2].C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=C[C-]1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 KZPYGQFFRCFCPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- QFMZQPDHXULLKC-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(diphenylphosphino)ethane Chemical compound C=1C=CC=CC=1P(C=1C=CC=CC=1)CCP(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 QFMZQPDHXULLKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- LVEYOSJUKRVCCF-UHFFFAOYSA-N 1,3-Bis(diphenylphosphino)propane Substances C=1C=CC=CC=1P(C=1C=CC=CC=1)CCCP(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 LVEYOSJUKRVCCF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 1,4-Dioxane Chemical compound C1COCCO1 RYHBNJHYFVUHQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910018661 Ni(OH) Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 abstract description 2
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 abstract description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 abstract 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 61
- CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L Magnesium sulfate Chemical compound [Mg+2].[O-][S+2]([O-])([O-])[O-] CSNNHWWHGAXBCP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 40
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 20
- 229910052943 magnesium sulfate Inorganic materials 0.000 description 20
- 235000019341 magnesium sulphate Nutrition 0.000 description 20
- 239000012043 crude product Substances 0.000 description 19
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 17
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 13
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 13
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 13
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 11
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 11
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 11
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 11
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 9
- UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M Sodium bicarbonate Chemical class [Na+].OC([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 239000000047 product Substances 0.000 description 7
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 5
- 238000005481 NMR spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 4
- CXNIUSPIQKWYAI-UHFFFAOYSA-N xantphos Chemical compound C=12OC3=C(P(C=4C=CC=CC=4)C=4C=CC=CC=4)C=CC=C3C(C)(C)C2=CC=CC=1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 CXNIUSPIQKWYAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- GOYDNIKZWGIXJT-UHFFFAOYSA-N 1,2-difluorobenzene Chemical compound FC1=CC=CC=C1F GOYDNIKZWGIXJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000002363 herbicidal effect Effects 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 3
- 229910052990 silicon hydride Inorganic materials 0.000 description 3
- 235000017557 sodium bicarbonate Nutrition 0.000 description 3
- 229910000030 sodium bicarbonate Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 3
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 3
- KUWBYWUSERRVQP-UHFFFAOYSA-N 3,4-dichlorobenzonitrile Chemical compound ClC1=CC=C(C#N)C=C1Cl KUWBYWUSERRVQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LZPWAYBEOJRFAX-UHFFFAOYSA-N 4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2$l^{2}-dioxaborolane Chemical compound CC1(C)O[B]OC1(C)C LZPWAYBEOJRFAX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005502 Cyhalofop-butyl Substances 0.000 description 2
- TYIYMOAHACZAMQ-CQSZACIVSA-N Cyhalofop-butyl Chemical group C1=CC(O[C@H](C)C(=O)OCCCC)=CC=C1OC1=CC=C(C#N)C=C1F TYIYMOAHACZAMQ-CQSZACIVSA-N 0.000 description 2
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 2
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 2
- 239000004009 herbicide Substances 0.000 description 2
- 239000012948 isocyanate Substances 0.000 description 2
- 150000002513 isocyanates Chemical class 0.000 description 2
- NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M potassium fluoride Chemical compound [F-].[K+] NROKBHXJSPEDAR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- XHFLOLLMZOTPSM-UHFFFAOYSA-M sodium;hydrogen carbonate;hydrate Chemical class [OH-].[Na+].OC(O)=O XHFLOLLMZOTPSM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 2
- PHLZUDXEBCQHKM-UHFFFAOYSA-N (3,4-difluorophenyl)methanamine Chemical compound NCC1=CC=C(F)C(F)=C1 PHLZUDXEBCQHKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethyl-2-imidazolidinon Chemical compound CN1CCN(C)C1=O CYSGHNMQYZDMIA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N Bromine atom Chemical compound [Br] WKBOTKDWSSQWDR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KUXDQQMEFBFTGX-UHFFFAOYSA-N [N].P Chemical compound [N].P KUXDQQMEFBFTGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000010933 acylation Effects 0.000 description 1
- 238000005917 acylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005915 ammonolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N benzonitrile Substances N#CC1=CC=CC=C1 JFDZBHWFFUWGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N bromine Substances BrBr GDTBXPJZTBHREO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052794 bromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004939 coking Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N copper(i) cyanide Chemical compound [Cu+].N#[C-] DOBRDRYODQBAMW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007333 cyanation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 125000001495 ethyl group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([H])* 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M hydrosulfide Chemical compound [SH-] RWSOTUBLDIXVET-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 1
- WROZTZHKRRNHBS-UHFFFAOYSA-N phenyl propaneperoxoate Chemical compound CCC(=O)OOC1=CC=CC=C1 WROZTZHKRRNHBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000003270 potassium fluoride Nutrition 0.000 description 1
- 239000011698 potassium fluoride Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000011112 process operation Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 231100000419 toxicity Toxicity 0.000 description 1
- 230000001988 toxicity Effects 0.000 description 1
- PVFOMCVHYWHZJE-UHFFFAOYSA-N trichloroacetyl chloride Chemical compound ClC(=O)C(Cl)(Cl)Cl PVFOMCVHYWHZJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Abstract
本发明公开了一种3，4‑二氟苯腈的合成方法。所述合成方法包括：将C02、NH3通入3，4‑二氟氯苯、还原剂、有机溶剂、镍类催化剂和配体的反应体系进行反应，制得3，4‑二氟苯腈。本发明采用一步法合成得到3，4‑二氟苯腈，该方法环境友好，操作简单，产率高，避免了贵重试剂和剧毒氰源的使用，适合规模化生产。
Description
技术领域
本发明涉及一种3，4-二氟苯腈的合成方法，属于有机化学合成领域。
背景技术
3，4-二氟苯腈是重要的医药、农药、液晶材料中间体。在农药方面，3，4-二氟苯腈是合成苯氧丙酸酯类除草剂氰氟草酯关键中间体，氰氟草酯是国际上公认的优良水稻选择性除草剂，对水稻非常安全，具有高效的除草活性，较低的毒性残留等优点。在医药、材料方面，3，4-二氟苯腈可以用来制备3，4-二氟苯甲胺，进而用于其它含氟化合物的制备中。因此3，4-二氟苯腈的合成越来越受到大家的关注，3，4-二氟苯腈的合成路线主要有以下几种：
专利CN103709071A公开了：以1，2-二氟苯和三氯乙酰氯为原料，经酰化、氨解、脱水反应合成对苯腈，合成得3，4-二氟苯腈。该路线反应步骤较多，污染严重，工业化成本高，其反应的反应式为：
专利EP0372621A1公开了：以3，4-二氯苯甲腈为原料，以氟化钾为氟源，一步合成3，4-二氟苯腈，但是反应需要较高反应温度，能耗高，且收率较低。在专利CNCN102690214A中，作者同样以3，4-二氯苯甲腈为原料，使用N-双(二甲胺基)亚甲基)-1，3-二甲基咪唑啉-氯化亚胺盐为催化剂，1，3-二甲基-2-咪唑啉酮为溶剂合成3，4-二氟苯腈，但是反应存在时间长，容易焦化等缺点，其反应的反应式为：
文献《农药》，47卷，3期公开了：一种以邻二氟苯为原料，经溴化、氰基化反应制得3，4-二氟苯腈的一步法合成方法。该方法使用到的溴、氰化亚铜属于剧毒品，不利于大量使用，其反应的反应式为：
综上所述，可见已报道的方法，主要存在步骤繁琐、反应时间长、温度较高、使用到剧毒试剂、反应副产物多且难以分离等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种3，4-二氟苯腈的合成方法，以克服现有技术中的不足。
为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明实施例提供了一种3，4-二氟苯腈的合成方法，包括：
将氰源通入包括3，4-二氟氯苯、还原剂、有机溶剂、镍类催化剂和配体的反应腔室中进行反应，制得3，4-二氟苯腈。
与现有技术相比，本发明的有益效果至少在于：
1)本发明以易得的CO2和NH3为氰源，原料易得、反应步骤少一步合成得到3，4-二氟苯腈。
2)本发明的合成方法反应副产物少、原料毒性小、易于大量制备。
具体实施方式
鉴于现有技术的缺陷，本案发明人经长期研究和大量实践，得以提出本发明的技术方案，下面将对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，其主要是将3，4-二氟氯苯、氰源、还原剂、溶剂、镍类催化剂和配体进行反应，制得3，4-二氟苯腈。
如下将对该技术方案、其实施过程及原理等作进一步的解释说明。但是，应当理解，在本发明范围内，本发明的上述各技术特征和在下文(实施例)中具体描述的各技术特征之间都可以相互结合，从而构成新的或者优选的技术方方案。限于篇幅，在此不再一一累述。
本发明实施例的一个方面提供的一种3，4-二氟苯腈的合成方法包括：
将氰源通入包括3，4-二氟氯苯、还原剂、有机溶剂、镍类催化剂和配体的反应体系中进行反应，制得3，4-二氟苯腈。
在一些具体的实施例中，所述氰源包括二氧化碳和氨气。
进一步地，所述还原剂包括硅氢化合物，优选的，包括CllSiH、PhSiH3、Et3SiH中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述有机溶剂包括乙腈、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、1，4-二氧六环、N，N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙二醇二甲醚中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述镍类催化剂包括NiI2、NiCl2·DME、NiCl2(PCy3)2、Ni(OH)2、NiCl2(dppe)、NiCl2(dppp)、NiCl2(dppf)、NiBr2(PPh3)3、NiBr2·DME、NiCl2(PPh3)3、Ni(NO2)2·6H2O、Ni(OAc)2·4H2O中的任意一种或两种以上的组合。
进一步地，所述配体包括如下结构式中的任意一种或两种以上的组合：
进一步地，所述反应的温度为80℃-200℃，反应的时间为6-12h。
进一步地，所述3，4-二氟氯苯与还原剂的摩尔比为1∶1-1∶10。
进一步地，所述3，4-二氟氯苯与镍催化剂的摩尔比为100∶1-10∶1。
进一步地，所述3，4-二氟氯苯与配体的摩尔比为100∶1-10∶1。
进一步地，所述反应体系中CO2的压力为1-10atm，NH3的压力为1-15atm。
具体的，本发明提供的3，4-二氟苯腈的反应机理为：CO2和氨气在反应条件下经硅氢化合物脱氧还原，生成重要中间体硅基异氰酸酯，它同镍类催化剂与3，4-二氟氯苯反应生成的3，4-二氟苯基镍相互作用得到硅基3，4-二氟苯甲酰胺镍化合物，再经硅氢脱氧还原，即可得到3，4-二氟苯腈。其中，双氮配体可与镍类催化剂形成溶于有机溶剂的均相络合物，且能够稳定镍类催化剂，提高镍类催化剂的反应活性。
其具体合成路线为：
在一些更为具体的实施例中，所述3，4-二氟苯腈的合成方法包括：
在反应器中，3，4-二氟氯苯、CO2、NH3、还原剂、溶剂、镍类催化剂和配体在80℃-200℃下，反应6-12小时后即可得到3，4-二氟苯腈。
综上所述，本发明以3，4-二氟氯苯为初始原料，镍为催化剂，双氮化合物为配体，二氧化碳和氨气为氰源，硅氢为还原剂，一步法合成得到3，4-二氟苯腈，该方法环境友好，操作简单，产率高，避免贵重试剂和剧毒氰源的使用，适合规模化生产。
下面结合若干优选实施例对本发明的技术方案做进一步详细说明，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，通常按照常规条件，或按照制造厂商所建议的条件。
实施例1
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiI2(0.01mol)、配体L1(0.01 mol)、CO2(1atm)、NH3(1atm)、Cl3SiH(1mol)、乙酸乙酯和磁子后，体系升温至80℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后得到产物，收率为71％。对所获产物进行核磁共振分析得到核磁数据：1H NMR (400 MHz，CDCl3)δ7.56-7.48(m，1H)，7.50-7.45(m，1H)，7.30(q，J＝8.4Hz，1H)；13C NMR(CDCl3，100MHz)δ153.7(dd，J＝257.5，11.2Hz，)，150.5(dd，J＝252.5，12.6Hz)，130.0(q，J＝3.8Hz)，121.8(d，J＝20.2Hz)，119.0(d，J＝18.9Hz)，116.9，109.2(q，J＝3.8Hz)；19F NMR(CDCl3，376MHz)δ-127.0(d，J＝23.4Hz)，-133.5(d，J＝23.2Hz)，因此，所获产物为3，4-二氟苯腈。
实施例2
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiCl2(PCy3)2(0.03mol)、配体L5(0.03mol)、CO2(1atm)、NH3(2atm)、PhSiH3(2mol)、苯和磁子后，体系升温至90℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用苯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为75％。
实施例3
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiCl2(dppe)(0.04mol)、配体L7(0.04mol)、CO2(2atm)、NH3(3atm)、Cl3SiH(3mol)、甲苯和磁子后，体系升温至100℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用甲苯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为67％。
实施例4
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiCl2(dppf)(0.06mol)、配体L9(0.06mol)、CO2(4atm)、NH3(4atm)、Et3SiH(4mol)、二甲苯和磁子后，体系升温至120℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用二甲苯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为80％。
实施例5
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiBr2(PPh3)3(0.08mol)、配体L11(0.08mol)、CO2(5atm)、NH3(5atm)、PhSiH3(5mol)、乙二醇二甲醚和磁子后，体系升温至150℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为86％。
实施例6
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L13(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为95％。
实施例7
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiCl2·DME(0.02mol)、配体L8(0.02mol)、CO2(1atm)、NH3(1atm)、C13SiH(10mol)、1，4-二氧六环和磁子后，体系升温至60℃，反应12小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为59％。
实施例8
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(OH)2(0.04mol)、配体L6(0.04mol)、CO2(10atm)、NH3(5atm)、PhSiH3(3mol)、N，N-二甲基甲酰胺和磁子后，体系升温至200℃，反应6小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用苯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为70％。
实施例9
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiCl2(dppp)(0.04mol)、配体L2(0.04mol)、CO2(5atm)、NH3(15atm)、Cl3SiH(3mol)、甲苯和磁子后，体系升温至100℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用甲苯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为67％。
实施例10
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiCl2(PPh3)2(0.08mol)、配体L3(0.08mol)、CO2(2atm)、NH3(2atm)、Et3SiH(5mol)、二甲苯和磁子后，体系升温至160℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用二甲苯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为75％。
实施例11
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、NiBr2·DME(0.1mol)、配体L12(0.1mol)、CO2(5atm)、NH3(5atm)、PhSiH3(3mol)、乙二醇二甲醚和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为79％。
实施例12
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(OAc)2·4H2O(0.2mol)、配体L10(0.2mol)、CO2(6atm)、NH3(8atm)、Et3SiH(4mol)、乙腈和磁子后，体系升温至60℃，反应12小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为55％。
实施例13
本实施例中合成3，4-二氟苯腈的过程具体包括：
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L4(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(10mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为78％。
对比例1
以频哪醇硼烷为还原剂
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L13(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、频哪醇硼烷(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，经检测只有微量产物生成生成。
对比例2
以H2为还原剂
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L13(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、H2(6atm)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，经检测并未发现产物生成。
对比例3
用双膦配体Xantphos替代L13
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、Xantphos(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为10％。
对比例4
用膦氮配体PHOX替代L13
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、PHOX(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为18％。
对比例5
不加配体
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤，经检测只有微量产物生成生成。
对比例6
镍类催化剂和双氮配体在设定范围之外
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.005mol)、配体L13(0.005mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为28％。
对比例7
反应温度在设定范围之外
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L13(0.1mol)、CO2(6atm)、NH3(6atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至50℃，反应12小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为12％。
对比例8
CO2和氨气压力在设定范围之外
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L13(0.1mol)、CO2(0.5atm)、NH3(0.5atm)、Et3SiH(6mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为20％。
对比例9
硅氢还原剂用量在设定范围之外
向反应器中，加入3，4-二氟氯苯(1mol)、Ni(NO2)2·6H2O(0.1mol)、配体L13(0.1mol)、CO2(0.5atm)、NH3(0.5atm)、Et3SiH(0.5mol)、二甲亚砜和磁子后，体系升温至130℃，反应8小时后冷却，用饱和碳酸氢钠水溶液淬灭反应，用乙酸乙酯萃取体系中有机相，合并有机相并用硫酸镁干燥30分钟后，硅藻土过滤。有机相浓缩后，粗产品经减压蒸馏纯化后可得3，4-二氟苯腈，收率为15％。
此外，本案发明人还参照前述实施例，以本说明书述及的其它原料、工艺操作、工艺条件进行了试验，并均获得了较为理想的结果。
应当理解，本发明的技术方案不限于上述具体实施案例的限制，凡是在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，根据本发明的技术方案做出的技术变形，均落于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于，包括：
将氰源通入包含3,4-二氟氯苯、还原剂、有机溶剂、镍类催化剂和配体的反应腔室中进行反应，制得3,4-二氟苯腈。
2.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述氰源包括二氧化碳和氨气；
和/或，所述还原剂包括硅氢化合物，优选包括C13SiH、PhSiH3、Et3SiH中的任意一种或两种以上的组合。
3.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述有机溶剂包括乙腈、乙酸乙酯、苯、甲苯、二甲苯、1，4-二氧六环、N,N-二甲基甲酰胺、二甲亚砜、乙二醇二甲醚中的任意一种或两种以上的组合。
4.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述镍类催化剂包括NiI2、NiCl2·DME、NiCl2(PCy3)2、Ni(OH)2、NiCl2(dppe)、NiCl2(dppp)、NiCl2(dppf)、NiBr2(PPh3)3、NiBr2·DME、NiCl2(PPh3)3、Ni(NO2)2·6H2O、Ni(OAc)2·4H2O中的任意一种或两种以上的组合。
5.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述配体包括双氮化合物；
优选的，所述配体包括如下结构式中的任意一种或两种以上的组合：
6.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述反应的温度为80℃-200℃，所述反应的时间为6-12h。
7.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述3,4-二氟氯苯与还原剂的摩尔比为1：1-1：10。
8.根据权利要求1所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述3,4-二氟氯苯与镍催化剂的摩尔比为100：1-10：1。
9.根据权利要求l所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述3,4-二氟氯苯与配体的摩尔比为100：1-10：1。
10.根据权利要求2所述的3,4-二氟苯腈的合成方法，其特征在于：所述反应腔室中CO2的压力为1-10atm，NH3的压力为1-15atm。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211702044.XA CN115819274A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 一种3,4-二氟苯腈的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202211702044.XA CN115819274A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 一种3,4-二氟苯腈的合成方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN115819274A true CN115819274A (zh) | 2023-03-21 |
Family
ID=85519135
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202211702044.XA Pending CN115819274A (zh) | 2022-12-20 | 2022-12-20 | 一种3,4-二氟苯腈的合成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN115819274A (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103709071A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-04-09 | 江苏中旗作物保护股份有限公司 | 3,4-二氟苯腈的制备方法 |
| CN108017557A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-11 | 中国科学院兰州化学物理研究所苏州研究院 | 一种制备腈类化合物的氰化方法 |
| CN108409605A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-17 | 江苏丰山集团股份有限公司 | 一种3,4-二氟苯腈的制备方法 |
| CN108623495A (zh) * | 2017-03-15 | 2018-10-09 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种芳香腈或杂芳香腈类化合物的制备方法 |
-
2022
- 2022-12-20 CN CN202211702044.XA patent/CN115819274A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103709071A (zh) * | 2013-11-14 | 2014-04-09 | 江苏中旗作物保护股份有限公司 | 3,4-二氟苯腈的制备方法 |
| CN108623495A (zh) * | 2017-03-15 | 2018-10-09 | 中国科学院上海有机化学研究所 | 一种芳香腈或杂芳香腈类化合物的制备方法 |
| CN108017557A (zh) * | 2017-12-06 | 2018-05-11 | 中国科学院兰州化学物理研究所苏州研究院 | 一种制备腈类化合物的氰化方法 |
| CN108409605A (zh) * | 2018-03-30 | 2018-08-17 | 江苏丰山集团股份有限公司 | 一种3,4-二氟苯腈的制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| FACHAO YAN等: "Catalytic Cyanation of C−N Bonds with CO2/NH3", JACS AU, vol. 2, 20 October 2022 (2022-10-20), pages 2522 - 2528 * |
| YANAN DONG等: "Reductive cyanation of organic chlorides using CO2 and NH3 via Triphos-Ni(I) species", NATURE COMMUNICATIONS, 14 August 2020 (2020-08-14), pages 1 - 9 * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109232265A (zh) | 一种制备苄基胺类化合物的方法 | |
| CN106588758A (zh) | 一种2‑肼基吡啶衍生物的合成工艺 | |
| CN114349674B (zh) | 一种硫脲类化合物及其制备方法 | |
| CN103044491A (zh) | 甲醇与二氧化碳合成碳酸二甲酯的方法 | |
| CN110615811B (zh) | 一种手性亚磺酰胺单膦配体的大量制备方法 | |
| CN115819274A (zh) | 一种3,4-二氟苯腈的合成方法 | |
| CN107382741B (zh) | 催化炔烃和胺的分子间氢胺化反应的方法 | |
| CN106608776A (zh) | 一种亚胺的合成方法 | |
| CN101972642A (zh) | 固体碱催化剂及基于其合成3-氯-2-羟丙基-三甲基氯化铵的方法 | |
| CN110066229B (zh) | 一种二甲基联苯二异氰酸酯的制备方法 | |
| CN108623493B (zh) | 一种温和条件下以co2为碳源的n-甲酰化合成方法 | |
| CN109265385B (zh) | 一种手性催化剂的合成工艺 | |
| CN103204758A (zh) | 四环十烷烯烃二聚体的合成方法 | |
| CN113004248A (zh) | 一种钴催化碳氢胺化反应合成咔唑类化合物的方法 | |
| CN102603622B (zh) | 一种2-氨基-4-溴吡啶的合成方法 | |
| CN101531630B (zh) | 合成不对称手性双Schiff碱简易方法 | |
| CN115073258B (zh) | 一种联苯的多酸催化制备方法 | |
| CN115819275B (zh) | 2,6-二氯苯腈的制备方法 | |
| CN113105354B (zh) | 一种无催化剂制备n-(4-羟基-3-甲氧基苄基)壬酰胺的方法 | |
| CN111302997B (zh) | “一锅法”制备拉罗替尼中间体的方法 | |
| JPS62255456A (ja) | ジエチルホルムアミドの製造方法 | |
| CN112892604B (zh) | 一种有机胺和co2多相催化制甲酰胺的方法 | |
| CN117447362A (zh) | 一种氧化偶氮苯类化合物的绿色合成方法 | |
| WO2022249992A1 (ja) | ビピリジン誘導体の製造方法、大環状化合物の製造方法、大環状化合物を配位子として含む金属錯体の製造方法、金属錯体、空気電池用電極、及び空気電池 | |
| CN110041207B (zh) | 利用含吡啶配体的镍亚胺配合物催化合成烯胺的方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |