CN1359372A - 化学方法 - Google Patents

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P·拉顿
D·斯蒂芬
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Abstract

本发明涉及式(I)化合物的制备方法,式中R1和R2的定义与说明书中相同。

Description

化学方法
本发明涉及制备杀虫剂时所用的中间体(特别是4-氰基-3-硝基三氟甲苯)的新颖制备方法。
杀虫剂4-苯甲酰异噁唑，特别是5-环丙基异噁唑除草剂及其合成中的中间体例如记载于欧洲专利申请0418175、0487353、0527036、0560482、0609798和0682659中。
制备这些化合物的各种方法是已知的。本发明试图提供制备杀虫剂及其合成时所用中间体的改进方法。
因此，本发明的目的是提供制备邻硝基苄腈化合物的更经济的新方法。
本发明的另一个目的是提供一种邻硝基苄腈化合物的高产率和/或高选择性的制备方法。
本发明的第三个目的是提供一种仅需要少量铜化合物催化剂的邻硝基苄腈化合物的制备方法。
本发明的第四个目的是提供一种仅用氰化亚铜而无需催化剂的邻硝基苄腈化合物的制备方法。
本发明的第五个目的是提供一种反应温度比已知方法低且更易进行的邻硝基苄腈化合物的制备方法。
本发明可以全部或部分达到上述目的。
发明概述
因此，本发明提供一种式(I)邻硝基苄腈化合物的制备方法：式中：
R1表示C1-4卤代烷基(较好是三氟甲基)、氟、氯或溴；R2表示氢或C1-4烷氧基；该方法包括相应的式(II)邻硝基卤代苯与下述化合物的反应：式中R1和R2的定义同上，X表示氟、氯或溴；当X表示氟原子时，
(a)在非水溶剂中及任选地在催化剂的存在下它与碱金属氰化物反应；或
当X表示氯原子时，
(b)任选地在碱金属溴化物或碱土金属溴化物的存在下它与氰化亚铜和选自溴化氢、溴和溴化四烷基铵的溴化物源反应；或
(c)在溴化亚铜和相转移催化剂的存在下它与碱金属氰化物或氰化四烷基铵反应；或
(d)它与氰化亚铜和碘化锂反应；或
当X表示溴原子时，
(e)任选地在选自碱金属溴化物或碱土金属溴化物的催化剂的存在下它与氰化亚铜反应；或
(f)在催化量的氰化亚铜和相转移催化剂的存在下它与碱金属氰化物反应。
某些式(I)化合物是已知的，且上述的欧洲专利申请已记载了许多这些化合物的制备方法以及将其转化为除草的4-苯甲酰异噁唑衍生物的方法。
式(II)的化合物是已知的，或可用已知方法制备。
在式(I)和(II)中及在下述的通式中，符号的优选值如下：
R1较好表示三氟甲基、氟或溴；R2表示氢或甲氧基。
在本发明特别优选的实施方式中，R1表示三氟甲基，R2表示氢。
应当理解，在本发明中构成四烷基铵盐一部分的术语“烷基”表示含1-6个碳原子的直链或支链烷基。
发明的详细描述
上述当X表示氟原子时由式(II)化合物制备式(I)化合物的方法a)用碱金属氰化物(例如氰化钠或氰化钾)进行。其中氰化钠是优选的。氰化物的用量一般为1-2摩尔当量，较好为1-1.1摩尔当量。
许多非水溶剂是合适的，例如腈，如乙腈或苄腈；醚，如四氢呋喃或二甘醇二甲醚；酰胺，如N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮；酮，如甲基·异丁基酮；酯，如苯甲酸甲酯或乙酸正丁酯；二甲亚砜或环丁砜。上述溶剂较好选自苄腈、乙腈、四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺。
该反应一般在含水量约低于1％体积，较好约低于0.5％，更好约低于0.1％，一般为0.005-0.05％的溶剂中进行。然而，可以认为在某些情况下稍多或更少的水也是允许的，视所用溶剂的性质、反应温度、要制备的式(I)化合物和其它反应条件而定。
较好使用催化剂。这种催化剂可选自铵盐(如氯化，溴化或硫酸氢四烷基铵盐或三烷基苄基铵盐，其中的烷基为含有1-6个碳原子的直链或支链烷基，如溴化四甲基铵盐)；或较好是胍盐(如氯化六丁基胍或氯化六甲基胍)。催化剂的用量一般为0.01-0.3摩尔当量，较好为0.05-0.25摩尔当量。
反应温度一般为20℃至溶剂的沸点，较好为30-180℃，更好为60-100℃。
上述当X表示氯原子时由式(II)化合物制备式(I)化合物的方法(b)任选地在碱金属溴化物或碱土金属溴化物(较好是溴化锂)的存在下用氰化亚铜和选自溴化氢、溴和溴化四烷基铵的溴化物源进行。在本方法中，氰化亚铜的用量一般为0.5-2摩尔当量，较好为0.8-1.2摩尔当量。
上述溴化物源的用量一般为0.05-1摩尔当量。
当在反应混合物中也存在碱金属溴化物或碱土金属溴化物时，它的用量为催化量，一般为0.01-0.5摩尔当量，较好为0.02-0.05摩尔当量。
所述的溶剂可选自腈，如乙腈或苄腈；酮，如甲基·异丁基酮；醚，如四氢呋喃或二甘醇二甲醚；酯，如苯甲酸甲酯或乙酸正丁酯；二甲亚砜或环丁砜。优选的溶剂为乙腈、苄腈或二甘醇二甲醚。
式(II)化合物在反应溶剂中的所用浓度一般为0.1-2毫升/毫摩尔，较好为0.2-1毫升/毫摩尔。
反应温度一般为100-200℃，较好为130-180℃。
上述当X表示氯原子时由式(II)化合物制备式(I)化合物的制备方法(c)在溴化亚铜和相转移催化剂的存在下用碱金属氰化物(如氰化钠或氰化钾)或氰化四烷基铵进行。
上述的碱金属氰化物较好是氰化钾。碱金属氰化物或氰化四烷基铵的用量一般为1-1.5摩尔当量(较好为1-1.1摩尔当量)。溴化亚铜的用量一般为0.01-2摩尔当量(较好为1摩尔当量)。该反应用固/液相转移催化剂进行。所述的相转移催化剂可选自四烷基铵盐或三烷基苄铵盐(如溴化四甲基铵或溴化苄基三甲基铵)；鏻盐(如溴化三丁基十六烷基鏻)；胍盐(如溴化六丁基胍或溴化六甲基胍)；和冠醚(如18-冠-6)。相转移催化剂的用量一般为0.05-0.3摩尔当量。对该反应合适的溶剂包括腈，如乙腈或苄腈；醚，如四氢呋喃或二甘醇二甲醚；酮，如甲基·异丁基酮；或酯，如苯甲酸甲酯。优选的溶剂是乙腈。
式(II)化合物在反应溶剂中的所用浓度一般为0.1-2毫升/毫摩尔，较好为0.2-1毫升/毫摩尔。
反应温度一般为100-200℃，较好为130-180℃。
上述当X表示氯原子时由式(II)化合物制备式(I)化合物的制备方法(d)用氰化亚铜和碘化锂进行。在该反应中一般使用0.5-2摩尔当量(较好0.8-1.2摩尔当量)的氰化亚铜。碘化锂的用量一般为0.05-2摩尔当量，较好为0.2-0.5摩尔当量。
对该反应合适的溶剂包括腈，如乙腈或苄腈；醚，如二甘醇二甲醚；酮，如甲基·异丁基酮；或酯，如苯甲酸甲酯。
反应温度一般为100-200℃，较好为130-180℃。
上述当X表示溴原子时由式(II)化合物制备式(I)化合物的制备方法(e)任选地在选自碱金属溴化物或碱土金属溴化物(较好是溴化锂)的存在下用氰化亚铜进行。该反应中一般使用0.5-2摩尔当量(较好1-1.1摩尔当量)的氰化亚铜。催化剂(如有)的用量一般为0.05-2摩尔当量。
对反应合适的溶剂包括腈，如乙腈或苄腈；醚，如四氢呋喃或二甘醇二甲醚；酮，如甲基·异丁基酮；酯，如苯甲酸甲酯或乙酸正丁酯；酰胺，如N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮；二甲亚砜或环丁砜。优选的溶剂是乙腈、苄腈或四氢呋喃。
反应温度一般为100-200℃，较好为110-160℃(更好为120-140℃)。
反应中所用的式(II)化合物可以含有一定比例(一般约达20％)的用氯原子取代溴原子的相应化合物。现已发现，这样对反应没有害处。因此，提纯和分离式(I)的腈化合物比使用纯的式(II)化合物更方便和更简单。这种分离可用本领域中已知的常规方法进行，例如用蒸馏进行。
上述当X表示溴原子时由式(II)化合物制备式(I)化合物的制备方法(f)在催化量的氰化亚铜和相转移催化剂的存在下用碱金属氰化物进行。氰化钾是优选的碱金属氰化物。氰化亚铜的用量一般为0.05-0.2摩尔当量。碱金属氰化物的用量一般为0.5-2摩尔当量，较好为0.6-1.3摩尔当量(更好为0.7-1摩尔当量)。所述的相转移催化剂可选自碱金属溴化物或碱土金属溴化物，较好为溴化锂；烷基为含有1-6个碳原子的直链或支链烷基的四烷基铵溴化物或三烷基苄铵溴化物(如溴化四甲基铵或溴化苄基三甲基铵)；鏻盐(如溴化三丁基十六烷基鏻)；胍盐(如溴化六丁基胍或溴化六甲基胍)；和冠醚(如18-冠-6)。相转移催化剂的用量一般为0.05-0.5摩尔当量(较好为0.05-0.3摩尔当量)。
对该反应合适的溶剂包括腈，如乙腈或苄腈；醇，如正丁醇；酰胺，如N，N-二甲基甲酰胺或N-甲基吡咯烷酮；酮，如甲基·异丁基酮；酯，如苯甲酸甲酯；醚，如四氢呋喃或二甘醇二甲醚；二甲亚砜或环丁砜。
式(II)化合物在反应溶剂中的所用浓度一般为0.1-2毫升/毫摩尔，较好为0.2-1毫升/毫摩尔，更好为0.2-0.4毫升/毫摩尔。
反应温度一般为100-200℃，较好为110-160℃。
本发明的另一方面是提供式(II)化合物的制备方法(g)，式中R1和R2的定义同上，X表示溴原子。该方法包括X表示氯原子的相应式(II)化合物与溴化物源的反应。
合适溴化物源的实例包括碱金属溴化物(如溴化钾或溴化锂)；碱土金属溴化物(如溴化镁)；溴化亚铜；溴化铜；溴化锌；溴化氢；或溴；或溴化锂和溴化亚铜的混合物。优选的溴化物源是溴化锂与溴化亚铜、溴化镁或溴化铜的混合物。溴化物源的用量一般为1-5摩尔当量。当使用溴化锂和溴化亚铜的混合物时，一般使用0.1-1摩尔当量的溴化亚铜和1-2摩尔当量的溴化锂。
为了获得良好的结果，一般需要溶剂。对该反应合适的溶剂包括腈，如乙腈或苄腈；醚，如四氢呋喃或二甘醇二甲醚；酮，如甲基·异丁基酮；酯，如苯甲酸甲酯或乙酸正丁酯；N-甲基吡咯烷酮；链烷酸，如乙酸；二甲亚砜和环丁砜。
反应温度一般为100-200℃，较好为130-180℃。当在浓的介质中进行上述方法，能得到好的结果。
按照本发明的另一个方面，方法(e)或(f)可与方法(g)结合，从而可由式(II)化合物(式中X表示氯原子)制备式(I)化合物。
用本发明方法制得的式(I)化合物例如可按如下反应图解用于制备具有除草活性的4-苯甲酰异噁唑衍生物：
Figure A9981189600101
用式(III)表示的4-苯甲酰异噁唑衍生物例如记载在欧洲专利申请0418175、0527036和0560482中。
如下非限制性的实施例用于说明本发明。当涉及成分在溶剂中的浓度时，可以理解为是指式(II)化合物在溶剂中的浓度(即溶剂的毫升数/式(II)化合物的毫摩尔数)。
实施例1
用碱金属氰化物由4-氟-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯
在20℃将4-氟-3-硝基三氟甲苯(1毫摩尔)和氰化钠或氰化钾(1毫摩尔)和乙腈或苄腈(1毫升/毫摩尔)的混合物混合，然后在80℃加热6小时，得到标题化合物。结果列于表1中。由表中的结果可以看出用氰化钠得到良好的选择性。
                                  表1
    氰化物     溶剂     转化率(％)     产率(％)     选择性(％)
    NaCN     CH3CN     79     45     57
    KCN     CH3CN     76     38     49
    NaCN     PhCN     45     36     80
    KCN     PhCN     35     26     74
实施例2
用氰化钠由4-氟-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯：溶剂、温度和催化剂的作用(方法(a))：
在20℃将4-氟-3-硝基三氟甲苯(1毫摩尔)和氰化钠(1毫摩尔)分别和N，N-二甲基甲酰胺、乙腈、四氢呋喃或苄腈(1毫升/毫摩尔)的混合物混合，然后加热6小时，得到标题化合物。结果列于表2中。由表中的结果可以看出用苄腈(PhCN)得到最好的选择性。
                                  表2
    溶剂     温度(℃)     转化率(％)     产率(％)     选择性(％)
    DMF     80     95     35     37
    DMF     40     83     38     46
    DMF     25-30     80     31     39
    CH3CN     80     79     45     57
    THF     80     69     39     56
    PhCN     80     45     36     80
在80℃重复上述的实验步骤，但加入催化剂(0.2当量)分别和乙腈、四氢呋喃或苄腈(1毫升/毫摩尔)。所用的催化剂是氯化六丁基胍或溴化四丁基铵。结果(如表3所示)表明特别在四氢呋喃或苄腈中使用氯化六丁基胍催化剂得到非常好的选择性。
                                 表3
  催化剂     溶剂   时间   转化率(％)     产率(％)   选择性(％)
  (a)     CH3CN   13小时   47     33   70
  (a)     THF   6小时   45     40   90
  (a)     PhCN   6小时   42     40   95
  (b)     CH3CN   13小时   88     47   54
(a)＝氯化六丁基胍
(b)＝溴化四丁基铵
实施例3
用氰化亚铜和溴化物源由4-氯-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(b))：
在20℃的苄腈(2当量)中混合4-氯-3-硝基三氟甲苯(1或1.3当量)、氰化亚铜(1当量)和溴(任选地在催化量的溴化锂存在下)的混合物，在170℃加热产生标题产物。结果表示在表4中。这些反应的选择性至少为90％。
                                表4
  CITNB(Eq)            溴化物来源     时间    转化率/CuCN
  1当量     Br2   0.1当量     7小时    67％
  1.3当量     Br2LiBr   0.25当量0.05当量     11小时    100％
  1当量  HBr水溶液(47％)   0.5当量     8小时    62％
CITNB＝4-氯-3-硝基三氟甲苯
在乙腈(1毫升/毫摩尔)中用4-氯-3-硝基三氟甲苯(1当量)、氰化亚铜(1当量)和溴化苄基三甲基铵(1当量)重复上述步骤，在160℃加热6小时，产生标题化合物。4-氯-3-硝基三氟甲苯的转化率为94％，产物的产率为62％，选择性为66％。
重复上述的实验，但作如下改进；在20℃在苄腈(2当量)中混合氰化亚铜(1当量)和氢溴酸叔丁基胺(1当量)，然后加热至150℃。然后在1小时内加入4-氯-3-硝基三氟甲苯(1.2当量)，该混合物在该温度下保持7小时。可见(表5)，当使用这些条件时，反应可以高选择性地进行。
                          表5
    tBuNH3.Br     转化率/CuCN     选择性
    1当量     87％     90％
实施例4
用碱金属氰化物、溴化亚铜和相转移催化剂由4-氯-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(c))：
在20℃混合4-氯-3-硝基三氟甲苯(1当量)、氰化钾(1当量)、溴化亚铜(1当量)和季铵盐(0.2当量)的混合物，然后在160℃与乙腈(1毫升/毫摩尔)加热6小时，产生标题产物。表6表示了结果。由此可见，使用这些条件可获得良好的选择性。
                                  表6
    R4N.Br     转化率(％)     产率(％)     选择性(％)
    (a)     80     64     80
    (b)     79     66     84
(a)＝溴化四乙基铵
(b)＝溴化苄基三甲基铵
实施例5
使用氰化亚铜和碘化锂由4-氯-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(d))：
在160℃将4-氯-3-硝基三氟甲苯(1当量)、氰化亚铜(1当量)和碘化锂(0.2或0.5当量)的混合物与苄腈或diglyme(二甘醇二甲醚)(1毫升/毫摩尔)加热6小时，产生标题产物。根据在有机溶剂中的溶解度选择了碘化锂。表7列出了结果。由此可见，使用0.5当量的碘化锂获得了特别好的选择性。
                           表7
  溶剂   LiI     转化率(％)     产率(％)     选择性(％)
  PhCN   0.5当量     62     62     ≥95
  Diglyme   0.5当量     70     70     ≥95
  PhCN   0.2当量     59     56     95
  Diglyme   0.2当量     37     32     86
实施例6
任选地在溴化锂的存在下使用氰化亚铜由4-溴-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(e))：
任选地在溴化锂(1当量)和苄腈或四氢呋喃(1毫升/毫摩尔)的存在下和在130℃将4-溴-3-硝基三氟甲苯和氰化亚铜(1当量)的混合物加热6小时，产生标题产物。结果(表8)表明在有或没有催化剂的存在下使用这些条件均得到极好的产率和选择性。
                            表8
    溶剂     LiBr     转化率(％)     产率(％)     选择性(％)
    苄腈     1当量     95     92     97
    苄腈     -     96     96     100
    THF     1当量     97     97     100
在110℃使用苄腈或乙腈(1毫升/1毫摩尔)重复上述实验。溴化锂提高了氰化亚铜在有机溶剂中的溶解度，但在有或没有溴化锂的存在下都获得很好的结果(表9)。
                          表9
  溶剂  毫升/毫摩尔   LiBr  转化率(％)   产率(％)  选择性(％)
  PhCN      1   -     84     85     ≥95
  PhCN      1   1当量     89     88     ≥95
  CH3CN      1   -     92     93     ≥95
  CH3CN      1   1当量     91     91     ≥95
  PhCN      0.2   -     96     95     ≥95
  PhCN      0.2   1当量     98     98     ≥95
  CH3CN      0.2   -     96     94     ≥95
  CH3CN      0.2   1当量     98     98     ≥95
实施例7
使用氰化亚铜由4-溴-3-硝基三氟甲苯和4-氯-3-硝基三氟甲苯的混合物大规模制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(e))：
将4-溴-3-硝基三氟甲苯(0.2当量，1.7摩尔，含有12％4-氯-3-硝基三氟甲苯)和氰化亚铜(1.1当量)的混合物加热到130℃，然后在130℃加入其余的4-溴-3-硝基三氟甲苯(0.8当量)，历时4小时。在130℃继续加热2小时后，对冷却的混合物进行萃取(甲苯)，洗涤(先用溴化钠水溶液，然后用亚硫酸氢钠)，蒸发得到标题产物。标题产物的转化率和产率(按4-溴-3-硝基三氟甲苯的量计算)都为100％。4-氯-3-硝基三氟甲苯保持不变。
实施例8
在相转移催化剂的存在下用碱金属氰化物和催化量的氰化亚铜由4-溴-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(f))：
在110℃将4-溴-3-硝基三氟甲苯(1当量)、氰化钾(0.9当量)、氰化亚铜(0.1当量)和相转移催化剂(溴化四乙基铵或溴化四丁基铵)分别与苄腈、乙腈、正丁醇或二甲亚砜加热6小时。结果(表10)使用0.2毫升/毫摩尔或0.4毫升/毫摩尔浓度的苄腈、乙腈或正丁醇可获得高的选择性。当除乙腈(0.4毫升/毫摩尔时)以外还存在少量的水(6微升/毫摩尔)，标题产物的产率增加到44％，选择性仍保持较高的水平。
                         表10
  溶剂  毫升/毫摩尔  催化剂    当量   转化率(％)  产率(％)   选择性(％)
  PhCN      0.2  Et4NBr     0.2     11     11     ≥95
  PhCN      0.2  Bu4NBr     0.2     11     11     ≥95
  CH3CN      0.2  Et4NBr     0.2     12     12     ≥95
  CH3CN      0.2  Bu4NBr     0.2     13     12     ≥95
  CH3CN      0.4  Et4NBr     0.1     17     18     ≥95
  正丁醇      0.4  Et4NBr     0.1     15     15     ≥95
  DMSO      0.4  Et4NBr     0.1     92     32     35
  CH3CN      0.4(a)  Et4NBr     0.1     49％     44     89
(a)本实验中向乙腈中加入6微升水/毫摩尔
实施例9
在溴化锂相转移催化剂的存在下使用碱金属氰化物和催化量的氰化亚铜由4-溴-3-硝基三氟甲苯制备4-氰基-3-硝基三氟甲苯(方法(f))：
在110℃和6毫升乙腈中加热4-溴-3-硝基三氟甲苯(1当量，0.02摩尔)、氰化钾(1.2当量，0.024摩尔)、氰化亚铜(0.1当量，0.002摩尔)和溴化锂(0.25当量，0.005摩尔)的混合物加热18小时，这时原料4-溴-3-硝基三氟甲苯已全部转化。对冷却的混合物进行萃取(甲基·叔丁基醚)，洗涤(水)，干燥(硫酸镁)，蒸发得到标题产物。
转化率为99％，产物的产率为89.7％，纯度为93.8％。
实施例10
使用各种溴化物源由4-氯-3-硝基三氟甲苯制备4-溴-3-硝基三氟甲苯(方法(g))：
在160℃将4-氯-3-硝基三氟甲苯(1当量)和溴化物源(溴化亚铜、溴化铜、溴化锂或溴化镁)(1当量)或溴化亚铜(1当量)和溴化锂(1当量)混合物的混合物与苄腈、diglyme(二甘醇二甲醚)、乙酸或N-甲基吡咯烷酮(1毫升/毫摩尔)加热6小时，产生标题产物。表11表明使用不同的条件均可获得良好的选择性，溴化亚铜和溴化锂的混合物产生特别好的结果。与之相比，不加入溶剂时获得的结果较差。
                                表11
  溶剂   溴化物   转化率(％)   产率(％)   选择性(％)
  PhCN   CuBr     17     11     63
  diglyme   CuBr     8     7     86
  PhCN   CuBr2     18     15     84
  diglyme   CuBr2     15     12     80
  AcOH   CuBr2     17     16     95
  diglyme   LiBr     23     21     89
  NMP   LiBr     17     9     51
  NMP   MgBr2     30     21     71
  NMP(a)   MgBr2     35     32     91
  PhCN   CuBr+LiBr     51     49     95
  diglyme   CuBr+LiBr     24     20     83
  AcOH   CuBr+LiBr     36     31     86
  NMP   CuBr+LiBr     32     17     52
  (b)   CuBr+LiBr     2     1     -
(a)在本实验中使用0.1毫升/毫摩尔NMP(N-甲基吡咯烷酮)。
(b)没有使用溶剂。
实施例11
使用溴化亚铜和溴化锂的混合物由4-氯-3-硝基三氟甲苯制备4-溴-3-硝基三氟甲苯(方法(g))：
用溴化亚铜(1当量)和溴化锂(1当量)的混合物与不同浓度的苄腈(0.02、0.04、0.1、0.5、1或2毫升/毫摩尔)重复上述实施例10的步骤。表12表明所有这些条件都获得了良好的结果，当加入0.04毫升/毫摩尔苄腈时，转化率、产率和选择性特别好。
                                表12
  PhCN毫升/毫摩尔   转化率(％)    产率(％)    选择性(％)
     2     43     40     93
     1     51     49     95
     0.5     61     58     95
     0.1     59     56     95
     0.04     70     68     97
     0.02     20     18     87
以不同的浓度(0.01、0.02、0.04、0.08、0.1、0.5、1或2毫升/毫摩尔)用diglyme(二甘醇二甲醚)代替苄腈重复上述反应。表13表明，当浓度为0.02-0.04毫升/毫摩尔时，转化率、产率和选择性最佳。
                          表13
    Diglyme毫升/毫摩尔   转化率(％)    产率(％)    选择性(％)
    2     24     18     75
    1     24     20     83
    0.5     25     20     81
    0.1     40     39     97
    0.08     31     29     95
    0.04     52     50     96
    0.02     50     48     96
    0.01     34     33     97
重复上述的反应，所不同的是使用不同浓度(0.02、0.04、0.1和1毫升/毫摩尔)的乙酸、乙腈或四氢呋喃代替苄腈。表14列出了结果。由此可见，最佳的浓度取决于所用的溶剂，浓度高时获得最好的结果。
                           表14
    溶剂  毫升/毫摩尔  转化率(％)   产率(％)   选择性(％)
    AcOH      1     36     31     86
    AcOH      0.1     39     36     91
    AcOH      0.02     3     2     -
    CH3CN      0.1     46     44     95
    CH3CN      0.04     36     33     92
    CH3CN      0.02     16     14     89
    THF      0.1     47     40     84
    THF      0.04     55     42     77
    THF      0.02     43     38     89
实施例12
使用不同比例的溴化亚铜和溴化锂混合物由4-氯-3-硝基三氟甲苯制备4-溴-3-硝基三氟甲苯(方法(g))：
在180℃将4-氯-3-硝基三氟甲苯(1当量)、溴化亚铜(1当量)和溴化锂(2当量)在苄腈(4当量)中的混合物加热5小时。冷却的混合物用甲苯萃取，用溴化钠水溶液和亚硫酸氢钠溶液洗涤，蒸发后得到标题产物。转化率(按4-氯-3-硝基三氟甲苯计算)为84％，产率为78％，选择性为93％。
用溴化亚铜(0.1当量)和溴化锂(2当量)重复上述的反应，得到的转化率为83％，选择性为90％。

Claims (32)

1.一种式(I)化合物的制备方法：式中：
R1表示C1-4卤代烷基、氟、氯或溴；R2表示氢或C1-4烷氧基；该方法包括相应的式(II)邻硝基卤代苯与下述化合物的反应：
Figure A9981189600022
式中R1和R2的定义同上，X表示氟、氯或溴；当X表示氟原子时，
(a)在非水溶剂中及任选地在催化剂的存在下与碱金属氰化物反应；或
当X表示氯原子时，
(b)任选地在碱金属溴化物或碱土金属溴化物的存在下与氰化亚铜和选自溴化氢、溴和溴化四烷基铵的溴化物源反应；或
(c)在溴化亚铜和相转移催化剂的存在下与碱金属氰化物或氰化四烷基铵反应；或
(d)与氰化亚铜和碘化锂反应；或
当X表示溴原子时，
(e)任选地在选自碱金属溴化物或碱土金属溴化物的催化剂的存在下与氰化亚铜反应；或
(f)在催化量的氰化亚铜和相转移催化剂的存在下与碱金属氰化物反应。
2.如权利要求1(a)所述的方法，其特征在于所述的催化剂选自铵盐或胍盐。
3.如权利要求1(a)或2所述的方法，其特征在于所述的碱金属氰化物是氰化钠。
4.如权利要求1(a)、2或3所述的方法，其特征在于使用1-2摩尔当量的氰化物。
5.如权利要求1(a)或权利要求2-4中任一项所述的方法，其特征在于所述的溶剂是苄腈、乙腈、四氢呋喃或N，N-二甲基甲酰胺。
6.如权利要求1(a)或权利要求2-5中任一项所述的方法，其特征在于所述的溶剂含有少于1％体积的水。
7.如权利要求1(b)所述的方法，其特征在于使用0.5-2摩尔当量的氰化亚铜。
8.如权利要求1(b)或7所述的方法，其特征在于使用0.05-1摩尔当量的溴化物源。
9.如权利要求1(b)、7或8所述的方法，其特征在于使用0.01-0.5摩尔当量的碱金属溴化物或碱土金属溴化物。
10.如权利要求1(c)所述的方法，其特征在于使用氰化钾。
11.如权利要求1(c)或10所述的方法，其特征在于使用0.01-2摩尔当量的溴化亚铜。
12.如权利要求1(c)、10或11所述的方法，其特征在于所述的相转移催化剂选自四烷基铵盐、三烷基苄基铵盐、鏻盐、胍盐或冠醚。
13.如权利要求1(b)或1(c)或权利要求7-12中任一项所述的方法，其特征在于反应溶剂中所用的式(II)化合物的浓度为0.1-2毫升/毫摩尔。
14.如权利要求1(d)所述的方法，其特征在于使用0.5-2摩尔当量的氰化亚铜。
15.如权利要求1(d)或14所述的方法，其特征在于碘化锂的用量为0.05-2摩尔当量。
16.如权利要求1(e)所述的方法，其特征在于所述的催化剂是溴化锂。
17.如权利要求1(e)或16所述的方法，其特征在于使用0.5-2摩尔当量的氰化亚铜。
18.如权利要求1(e)、16或17所述的方法，其特征在于所述催化剂的用量为0.05-2摩尔当量。
19.如权利要求1(f)所述的方法，其特征在于使用0.05-0.2摩尔当量的氰化亚铜。
20.如权利要求1(f)或19所述的方法，其特征在于使用氰化钾。
21.如权利要求1(f)、19或20所述的方法，其特征在于使用0.5-2摩尔当量的碱金属氰化物。
22.如权利要求1(f)、19、20或21所述的方法，其特征在于所述的相转移催化剂选自碱金属溴化物或碱土金属溴化物；溴化四烷基铵、溴化三烷基苄基铵、鏻盐、胍盐和冠醚。
23.如权利要求1(f)或权利要求19-22中任一项所述的方法，其特征在于所述的相转移催化剂是溴化锂。
24.如权利要求1(e)或1(f)或权利要求16-23中任一项所述的方法，其特征在于反应溶剂中所用式(II)化合物的浓度为0.1-2毫升/毫摩尔。
25.一种式(II)化合物的制备方法，其中R1和R2的定义与权利要求1中相同，X代表溴原子，该方法包括使X为氯原子的相应式(II)化合物与溴化物源反应。
26.如权利要求25所述的方法，其特征在于所述的溴化物源选自碱金属溴化物、碱土金属溴化物、溴化亚铜、溴化铜、溴化锌、溴化氢、溴或溴化锂和溴化亚铜的混合物。
27.如权利要求25或26所述的方法，其特征在于所述的溴化物源是溴化锂和溴化亚铜的混合物、或溴化镁或溴化亚铜。
28.如权利要求25、26或27所述的方法，其特征在于溴化物源的用量为1-5摩尔当量。
29.如权利要求1(e)或1(f)所述的式(I)化合物的制备方法，其特征在于X为溴原子的式(II)化合物按权利要求25所述的方法制备。
30.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于R1表示三氟甲基、氟、溴；R2表示氢或甲氧基。
31.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于R1表示三氟甲基，R2表示氢。
32.如权利要求1、25或29所述的方法，其特征在于基本上如上所述。
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