一种2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制备方法技术

本发明专利技术提供了一种2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制备方法。在金属催化剂的催化下，将3-硝基-4-卤三氟甲苯，如结构式（2）所示，与有机氰源，在溶剂中加热反应得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈，如结构式（1）所示,3-硝基-4-卤三氟甲苯的结构式（2）如下：；2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的结构式（1）如下：。本发明专利技术使用了廉价的铜盐或亚铜盐作为催化剂，具有转换率高，氰基化试剂相对毒性较小，在空气下反应等优点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了。在金属催化剂的催化下，将3-硝基-4-卤三氟甲苯，如结构式（2）所示，与有机氰源，在溶剂中加热反应得到2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈，如结构式（1）所示,3-硝基-4-卤三氟甲苯的结构式（2）如下：；2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的结构式（1）如下：。本专利技术使用了廉价的铜盐或亚铜盐作为催化剂，具有转换率高，氰基化试剂相对毒性较小，在空气下反应等优点。【专利说明】
本专利技术涉及一种苯甲腈类化合物的制备，尤其涉及2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的 制备方法。
技术介绍
2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈为一黄色结晶，是合成异恶唑类除草剂的一个关键中 间体，正如专利EP1000929报道，其提供了一种使用3-硝基-4-氟三氟甲苯作原料，氰化钾 或氰化钠作氰基化试剂，虽然反应中不需要用金属催化剂，但是反应的产率较低，而且使用 的氰化钠与氰化钾毒性很大，危险性较大。 专利US4886936使用氰化亚铜做氰源，3-硝基-4-溴三氟甲苯为原料，以较高的转 换率和选择性得到了 2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈。但是氰化亚铜为金属氰化物，它毒性大， 在有机介质中溶解度低，而且使用量大于或等于等摩尔量，不适用于大规模工业化生产。专 利CN101585783对专利US4886936的方法进行了改进，加入了少量的溴化镍作辅助催化剂， 不仅3-硝基-4-溴三氟甲苯可以做为原料，而且3-硝基-4-氯三氟甲苯也可以做为原料， 但是转换率不高，且溴化镍也不廉价。 此外，专利CN102675151报道了用亚铁氰化钾作氰基化试剂，使用混合铜盐做催 化剂，虽然最高以95 %的转换率和91 %的选择性得到产物，但是亚铁氰化钾在溶剂中的溶 解性不好，不利于工业化生产。 使用有机氰源作为氰基化试剂为芳基腈的合成开辟了一条崭新的道路。已有文献 报道使用苯乙腈作为氰源、以铜盐作催化剂，实现了卤代芳烃到芳基腈的高效转换。此外， 还有文献报道使用alpha-氰醇对四氢吡咯的alpha-氰基化，使用酰氰对羰基的氰基化加 成和使用三甲基氰基硅烷与亚胺进行的Strecker反应，这些方法都使用了有机氰源，氰根 阴离子是在反应中产生与消耗，相比氰化钠或氰化钾更加安全，相比亚铁氰化钾等无机氰 源在有机溶剂中的溶解性更好，具有金属催化剂不易中毒、操作安全性高等显著优点。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，提供一种2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制 备方法。 -种2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的制备方法是在金属催化剂的催化下，将3-硝 基-4-卤三氟甲苯，如结构式（2)所示，与有机氰源，在溶剂中加热反应得到2-硝基-4-三 氟甲基苯甲腈，如结构式（1)所示， 3-硝基-4-卤三氟甲苯的结构式⑵如下： 【权利要求】1. ，其特征在于在金属催化剂的催化下， 将3-硝基-4-卤三氟甲苯，如结构式（2)所示，与有机氰源，在溶剂中加热反应得到2-硝 基-4-三氟甲基苯甲腈，如结构式（1)所示， 3-硝基-4-卤三氟甲苯的结构式⑵如下：2-硝基-4-三氟甲基苯甲腈的结构式（1)如下：2. 根据权利要求1所述的制备方法，，其特征在于所述的3-硝基-4-卤三氟甲苯结构 式⑵中X = F，Cl，Br，或I。3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的金属催化剂为碘化亚铜、溴化 亚铜、氯化亚铜、醋酸铜或氧化亚铜中的一种或两种，当使用两种金属催化剂催化时，其中 一种的摩尔百分数含量为20 %到80%。4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的溶剂为非质子性极性溶剂，所 述的非质子性极性溶剂为N-甲基吡咯烷酮或N，N-二甲基甲酰胺。5. 根据权利要求1所述的制备方法，特征在于所述的3-硝基-4-卤三氟甲苯与有机氰 源的摩尔比为1 :1. 0-1. 5。6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述的加热反应温度为120-180°C，反 应时间为8-18小时，空气下反应。7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于所述有机氰源为含alpha-氢的腈、 alpha-氰醇、酰氰或三甲基氰基硅烷， alpha-氢的腈的结构式（3)如下：alpha-氰醇的结构式（4)如下：酰氰的结构式（5)如下：三甲基氰基硅烷的结构式（6)如下：8. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的含alpha-氢的腈的结构式（3) 中的Ri和r 2 = H，烷基，芳基；所述的烷基为甲基，乙基；所述的芳基为苯基，取代苯基。9. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的alpha-氰醇的结构式（4)中的 Ri和r2 = H，烷基，芳基；所述的烷基为甲基，乙基；所述的芳基为苯基，取代苯基。10. 根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于所述的酰腈的结构式（5)中的R=烷 基或芳基；所述的烷基为甲基，乙基；所述的芳基为苯基，取代苯基。【文档编号】C07C253/30GK104098486SQ201410275811【公开日】2014年10月15日 申请日期:2014年6月19日 优先权日:2014年6月19日 【专利技术者】吕萍, 王彦广, 金积松, 温俏东 申请人:浙江大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲腈的制备方法,其特征在于在金属催化剂的催化下，将3‑硝基‑4‑卤三氟甲苯，如结构式(2)所示，与有机氰源，在溶剂中加热反应得到2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲腈，如结构式(1)所示,3‑硝基‑4‑卤三氟甲苯的结构式(2)如下：2‑硝基‑4‑三氟甲基苯甲腈的结构式(1)如下：

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吕萍，王彦广，金积松，温俏东，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33