一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的合成方法，以7-甲氧基四氢萘-1-酮为主要起始原料，依次经过脱水乙腈化、脱氢芳构化反应制成，脱水乙腈化中采用单一的胺类催化剂；脱水乙腈化和脱氢芳构化的反应中采用同一种反应溶剂，采用一锅法反应工艺直接制备，无需对脱水乙腈化反应的中间产物进行分离纯化处理，直接将脱水乙腈化反应产物溶液用于脱氢芳构化反应，本发明专利技术通过提高反应温度，优化工艺条件，提高了最终产品收率，提高了产品质量。用本发明专利技术的合成方法，反应条件温和，工艺操作简单方便，总收率可达到97％。

【技术实现步骤摘要】
一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的合成方法
本专利技术涉及一种化学制备方法，具体地说，是一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的制备新工艺。
技术介绍
(7-甲氧基-1-萘基)乙腈，CAS号为[138113-08-3]，分子式如下所示。(7-甲氧基-1-萘基)乙腈是合成阿戈美拉汀的关键中间体。阿戈美拉汀(agomelatine)，化学名为N-[2-(7-甲氧基-1-萘基)乙基]乙酰胺，商品名Valdoxan，是一种褪黑激素激动剂，兼有拮抗5HT2C，它是第一个褪黑激素类抗抑郁药，能有效治疗抑郁症，改善睡眠参数和保持性功能。(7-甲氧基-1-萘基)乙腈合成方法一般分为以下几类：SyntheticCommunications(31(4),621-629；2001)报道了以7-甲氧基四氢萘-1-酮为原料，首先在丁基锂作用下与乙腈发生取代发生，进一步通过2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)脱氢反应以及酸催化下脱水反应制备得到(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。反应总收率为76％。但所用反应原料如丁基锂较为危险，不利于工业化。ArchivderPharmazie(Weinheim,Germany)(326(2),119-20；1993)报道了以7-甲氧基萘-1-乙酸为原料，经过酰氯化、氨化、脱水消除制得(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。总收率为79％。但本路线中原料较难获得。EP0447285报道了将7-甲氧基四氢萘-1-酮与溴乙酸乙酯发生Reformatsky反应，进而通过硫脱氢芳构化制得(7-甲氧基-1-萘基)乙酸乙酯，再经水解、酰氯化、氨化、脱水消除制得(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。反应路线长达6步，总收率较低，只有30％。WO2009053545报道了以7-甲氧基萘-1-甲酸为原料，首先经BH3还原成7-甲氧基萘-1-甲醇，进一步与氯化亚砜发生氯代反应，最后与KCN发生取代反应生成(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。反应原料较为活泼、危险，不利于工业化。反应总收率为76％。EP1564202报道了以7-甲氧基四氢萘-1-酮为原料，首先与氰乙酸反应制得(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈，继而以甲基丙烯酸烯丙酯为氢接受体，以Pd/C为催化剂，在甲苯中回流制得(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。反应总收率为82％。该路线中甲基丙烯酸烯丙酯和Pd/C成本昂贵，收率中等，不利于工业化。唐家邓等人(中国医药工业杂志，2008，39(3)：161-162)报道了以7-甲氧基四氢萘-1-酮为原料，首先与氰乙酸在甲苯中回流脱水反应制得(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈，回流分水24h，冷却至室温，反应液依次用2mol/L氢氧化钠溶液、水和饱和盐水洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液然后蒸除甲苯后得油状中间产物。再将2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌(DDQ)溶于二氯甲烷中，20℃下滴加上述油状中间产物的二氯甲烷溶液，滴毕保温搅拌lh，反应液过滤，滤液依次用饱和碳酸氢钠溶液、水和饱和盐水洗涤，用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液蒸除溶剂二氯甲烷，剩余物用乙醇：水(5：3)重结晶，烘干，得灰白色粉末(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。反应总收率为91％。该路线中操作较为繁琐，且两步反应中采用了不同的反应溶剂，中间产物需要分离、脱溶，所得油状中间产物杂质多，颜色深，使得最终产物颜色和质量偏差。所用溶剂二氯甲烷毒性大、沸点低，环境友好性差并难于回收。专利技术专利CN101723855B：一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的合成方法。该专利采用了以7-甲氧基四氢萘-1-酮为主要起始原料，依次经过脱水乙腈化、脱氢芳构化反应制成(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。该专利中脱水乙腈化反应中和唐家邓等人(中国医药工业杂志，2008，39(3)：161-162)的脱水乙腈化反应中均采用了庚酸和苄胺共同作用，以盐的形式作为催化剂，促进氰乙酸和7-甲氧基四氢萘-1-酮进行脱水反应。由于催化剂是以盐的形式作为催化剂，反应中通过回流脱水进行反应时，存在催化剂被不断带出反应体系，需要不断补加催化剂，并导致产品的转化率下降，反应时间延长，收率降低。综上，现有的各种合成方法都存在各种各样的缺陷，或者收率较低，或者是原料不易获取，或者是所用原料过于危险不利于工业生产，或者是原料成本较为昂贵，或者是操作工艺繁琐，所用溶剂毒性大、沸点低，产品质量较差等缺陷。现有的技术路线在环境友好性和成本方面都需要改进。
技术实现思路
本专利技术正是针对现有技术中存在的各种不足之处，提供了一种操作简单、成本低的(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的制备方法。本专利技术为达到上述目的，是通过这样的技术方案来实现的：本专利技术公开了一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的合成方法，以7-甲氧基四氢萘-1-酮为主要起始原料，依次经过脱水乙腈化、脱氢芳构化反应制成，化学反应式如下：脱水乙腈化中采用单一的胺类催化剂；脱水乙腈化和脱氢芳构化的反应中采用同一种反应溶剂，采用一锅法反应工艺直接制备，无需对脱水乙腈化反应的中间产物进行分离纯化处理，直接将脱水乙腈化反应产物溶液用于脱氢芳构化反应。作为进一步地改进，本专利技术所述合成方法的具体制备步骤如下：(1)脱水乙腈化：7-甲氧基四氢萘-1-酮在单一的胺类催化剂催化下与氰乙酸进行脱水乙腈化反应，反应温度为回流温度，反应时间3～20h，冷却后得到(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈溶液；(2)脱氢芳构化：将步骤(1)中所得的产物(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈溶液与2,3-二氯-5,6-二氰对苯醌进行反应脱氢，采用和反应步骤(1)中同一种反应溶剂，反应温度为30-80℃，反应时间为0.5～2h；反应液过滤，滤液依次进行碱洗、饱和食盐水洗涤，减压蒸除溶剂后，剩余物用乙醇:水重结晶，得到(7-甲氧基-1-萘基)乙腈。作为进一步地改进，本专利技术所述的乙醇:水的体积比为V/V＝3:7～7:3。作为进一步地改进，本专利技术所述的胺类催化剂为苄胺、邻苯二胺、间苯二胺或对苯二胺的一种或者多种混合物。作为进一步地改进，本专利技术所述同一种反应溶剂为苯或者甲苯。作为进一步地改进，本专利技术所述脱水乙腈化反应中，7-甲氧基四氢萘-1-酮:氰乙酸:胺类催化剂:反应溶剂的重量比为：1:0.58～1.21:0.05～0.30:5.23～10.45。本专利技术的合成方法，是以7-甲氧基四氢萘-1-酮为主要起始原料，依次经过脱水乙腈化、脱氢芳构化反应制成，采用同一反应溶剂，两步反应步骤采用一锅法工艺直接制备。反应步骤(1)中采用的催化剂为单一的胺类催化剂，催化效果和反应选择性好，不易蒸馏带出反应体系，无需补加，从而大幅降低了催化剂的使用量和使用种类，不仅降低了生产成本，而且简化了工艺操作步骤。反应步骤(1)中采用的催化剂为单一的胺类催化剂，由于催化效果和反应选择性好，使得反应时间大幅缩短，从原先的40h缩短为3-20h，大幅降低了能耗。同时由于反应时间缩短，减少了副反应，提高了产品收率，降低了成本。该催化剂的使用大大提高了本工艺的时空产率，提高了生产效率，降低了生产成本，提高了产品质量。反应步骤(1)采用苯或者甲苯作为反应溶剂，回流分水反应完成后，降温得到(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈溶液，直接进行第二步反应，无需分离纯化本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种(7‑甲氧基‑1‑萘基)乙腈的合成方法，以7‑甲氧基四氢萘‑1‑酮为主要起始原料，依次经过脱水乙腈化、脱氢芳构化反应制成，化学反应式如下：其特征在于，所述脱水乙腈化中采用单一的胺类催化剂；脱水乙腈化和脱氢芳构化的反应中采用同一种反应溶剂，采用一锅法反应工艺直接制备，无需对脱水乙腈化反应的中间产物进行分离纯化处理，直接将脱水乙腈化反应产物溶液用于脱氢芳构化反应。

【技术特征摘要】
1.一种(7-甲氧基-1-萘基)乙腈的合成方法，以7-甲氧基四氢萘-1-酮为主要起始原料，依次经过脱水乙腈化、脱氢芳构化反应制成，化学反应式如下：其特征在于，所述脱水乙腈化中采用单一的胺类催化剂；脱水乙腈化和脱氢芳构化的反应中采用同一种反应溶剂，采用一锅法反应工艺直接制备，无需对脱水乙腈化反应的中间产物进行分离纯化处理，直接将脱水乙腈化反应产物溶液用于脱氢芳构化反应,所述的胺类催化剂为苄胺、邻苯二胺、间苯二胺或对苯二胺的一种或者多种混合物；所述合成方法的具体制备步骤如下：(1)脱水乙腈化：7-甲氧基四氢萘-1-酮在单一的胺类催化剂催化下与氰乙酸进行脱水乙腈化反应，反应温度为回流温度，反应时间3～20h，冷却后得到(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈溶液；(2)脱氢芳构化：将步骤(1)中所得的产物(7-甲氧基-3,4-二氢-1-萘基)乙腈溶液与2,3-二氯-...

【专利技术属性】
技术研发人员：张治国，肖杨柏，程红伟，李清龙，
申请(专利权)人：浙江科技学院，江苏宇翔化工有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33