一种含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于合成化学领域，具体涉及一种含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成 方法。
【背景技术】
[0002] 苯腈衍生物或者邻苯二腈衍生物作为一种重要的有机中间体，不仅在医疗、农药、 抗氧剂和染料上发挥重要作用，而且在近几年兴起的光电材料上也体现出较大的实用价 值。苯腈衍生物可作为合成染料DPP(吡咯并吡咯二酮）的前驱体，也可作为合成嗪类或唑 类衍生物的重要中间体。邻苯二腈衍生物在光电材料中的主要应用为合成取代酞菁。
[0003]目前含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成方法主要是通过氮杂环化合物与卤 代苯腈（如对溴、对氯或对碘苯腈）在催化剂（Pd盐或碘化亚铜）催化的条件下完成。此 方法要求体系必须无水无氧，因此合成条件较为苛刻，后处理也较为繁琐，且由于催化剂比 较昂贵，不适宜放大生产。相对传统的碘、溴或氯，氟在碱性条件下更易与N发生亲电反应， 因而有可能在更温和的条件下实现上述转化。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的是提供一种更为简便的含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成方 法，克服传统工艺的不足，使合成方法更为容易、成本更低，且适宜放大生产。
[0005] 本发明采用的技术方案是：
[0006] 一种含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成方法，步骤如下：以4-氟苯腈或4-氟 邻苯二腈为原料，与氮杂环化合物、碱在溶剂中加热反应，反应条件为60~120°C加热5~ 10h，得到目标产物。目标产物的化学结构式如下：
【主权项】
1. 一种含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成方法，其特征是，步骤如下：以4-氟苯 腈或4-氟邻苯二腈为原料，与氮杂环化合物、碱在溶剂中加热反应，反应条件为60 ~120°C 加热5~10h，得到目标产物。
2. 如权利要求1所述的合成方法，其特征是，具体步骤为：将4-氟苯腈或4-氟邻苯二 腈、氮杂环化合物、碱与溶剂在反应容器中先进行氮气置换，然后在60 ~120°C加热5~10h， 点板监测反应；待反应完全后，冷却体系，倒入冰水中，过滤，洗涤，干燥，再经纯化，得纯产 品。
3. 如权利要求1所述的合成方法，其特征是，进一步具体步骤为：将4-氟苯腈或4-氟 邻苯二腈、氮杂环化合物、碱与DMF或THF在反应容器中先进行氮气置换，然后在60 ~120°C 加热5~10h并搅拌，点板监测反应；待反应完全后，冷却体系，倒入冰水中，抽滤，水洗，晾 干，得到目标粗产物；用石油醚和乙酸乙酯展开剂，经过柱后纯化，得纯产品。
4. 如权利要求1~3任一所述的合成方法，其特征是：所述4-氟苯腈或4-氟邻苯二腈、 氮杂环化合物和碱的摩尔比为I:I. 1~1.3 : 1.5~2. 0。
5. 如权利要求3所述的合成方法，其特征是：所述4-氟苯腈或4-氟邻苯二腈与溶剂 DMF或THF的比例为每克4-氟苯腈或4-氟邻苯二腈对应10 ~ 15mlDMF或THF。
6. 如权利要求1~3任一所述的合成方法，其特征是：所述碱为碳酸钾或氢化钠。
7. 如权利要求1~3任一所述的合成方法，其特征是：所述含氮杂环化合物至少有一个 带有活泼氢的氮原子。
8. 如权利要求7所述的合成方法，其特征是：所述含氮杂环化合物是唑类及其衍生物、 咔唑及其衍生物、二苯胺及其衍生物或吩噻嗪及其衍生物。
9. 如权利要求2或3所述的合成方法，其特征是：所述氮气置换的时间为5min~10min。
10. 如权利要求3所述的合成方法，其特征是：所述冰水的体积为5倍反应体系的体 积；所述粗产品纯化所用展开剂体积比为：石油醚：乙酸乙酯=30~1 :1。
【专利摘要】本发明提供了一种含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物的合成方法，步骤如下：以4-氟苯腈或4-氟邻苯二腈为原料，与氮杂环化合物、碱在DMF或THF中加热反应，反应条件为60~120℃加热5~10h，得到目标产物。优点是：（1）与现有技术相比，本发明的反应条件温和，后处理简单易操作，得到的目标产品不仅易提纯，且收率较高。（2）反应原料成本低、容易获得，适宜放大生产，相对传统的碘、溴或氯，氟在碱性条件下更易与N发生亲电反应。（3）运用此方法合成含氮杂环苯腈或邻苯二腈化合物，显著降低成本，可推广应用到工业生产。
【IPC分类】C07D279-22, C07D209-86, C07D233-56, C07C255-58, C07D249-08, C07D231-12, C07D207-327, C07C253-30
【公开号】CN104788355
【申请号】CN201510154949
【发明人】泮廷廷, 孙元伟, 姜国山, 罗佩佩, 王素娜, 张宪玺, 杜玉昌
【申请人】聊城大学
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年4月2日