一种制备取代1,3-丙二腈的方法技术

本发明专利技术属精细化工产品的制备、药物中间体的合成技术领域，涉及一种制备取代1,3‑丙二腈的方法，本发明专利技术利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3‑丙二腈，其中以水为溶剂，醛或酮与丙二腈在脯氨酸锌的催化下发生Knoevenagel缩合，制得相应的取代1,3‑丙二腈。本发明专利技术的方法条件温和、易于操作，以水为反应溶剂，绿色环保，具有广泛的应用前景。

A Method for Preparing Substituted 1,3-Malonitrile

【技术实现步骤摘要】
一种制备取代1,3-丙二腈的方法
本专利技术属于精细化工产品的制备、药物中间体的合成
，涉及一种制备取代1,3-丙二腈的方法，具体涉及利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈的方法。
技术介绍
现有技术公开了羰基化合物与活泼亚甲基化合物间的Knoevenagel缩合是形成碳碳双键的一个重要反应，所述反应生成的亚甲基化合物在工业、农业、药物及生物科学中有着广泛的应用，同时还是有机合成反应中的重要中间体；该类反应通常是在碱或路易斯酸催化下，在液相中、特别是在有机溶剂中通过加热进行，一般所需反应时间较长，而且产率不高。近年来随着新技术、新试剂以及新体系的引入，本领域技术人员对该类缩合反应进行了广泛研究，获得了若干新的研究进展，尤其是随着人们对人类生存环境的日益重视，公开了若干对环境无污染的绿色合成工艺。业内认为，绿色合成更注重对反应溶剂的选择，其中水被认为是最理想的绿色溶剂，水作为有机反应的介质具有价廉、无污染、操作简单等优点。基于现有技术的现状，本申请的专利技术人拟提供一种新的制备取代1,3-丙二腈的方法，尤其涉及利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈的方法。本方法可以在水相中使用极少量的催化剂，使醛或酮与丙二腈发生Knoevenagel缩合，制备相应的取代丙二腈。本专利技术提供的方法，不仅可以完成芳香醛与丙二腈的缩合，而且对酯环酮与丙二腈的缩合也十分有效。相比已有报道，该方法易于操作，所得产物仅需简单过滤即得；所用催化剂可重复使用；且具有更好的底物兼容性，更广泛的用途、较大的成本和环保优势。
技术实现思路
本专利技术的目的是基于现有技术的基础，提供一种新的制备取代1,3-丙二腈的方法，尤其涉及利用醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈的方法。本方法可以在水相中使用极少量的催化剂，使醛或酮与丙二腈发生Knoevenagel缩合，制备相应的取代丙二腈。本专利技术所采用的实验试剂是本领域所公知的或可通过本专利技术的目的通过下述技术方案实现：将醛或酮悬浮于水中，加热条件下首先加入丙二腈搅拌一段时间，然后再加入催化剂脯氨酸锌，得到相应的取代1,3-丙二腈；本专利技术中，所用的醛或酮，可以是由脂肪链、脂肪环或芳环构成的醛或酮；本专利技术中，所述的丙二腈与醛或酮的摩尔比为1：1－10：1；本专利技术中，催化剂脯氨酸锌与醛或酮的摩尔比为0.001：1－1：1；本专利技术中，反应温度为0－150摄氏度；反应时间为1分钟－5小时。本专利技术提供的方法，不仅可以完成芳香醛与丙二腈的缩合，而且对酯环酮与丙二腈的缩合十分有效。相比已有的报道，本方法易于操作，所得产物仅需简单过滤即得；所用催化剂可重复使用；且具有更好的底物兼容性，更广泛的用途、较大的成本和环保优势。具体实施方式以下为本专利技术的具体实施例，但本专利技术不仅仅局限于以下实施例。制备通法：取醛或酮5.0mmol,丙二腈5.0mmol加入到水中(5mL)，在搅拌条件下加入催化剂脯氨酸锌0.01mmol，然后加热至80摄氏度并搅拌10min。将反应液冷却至室温，过滤得到产物。实施例1：以4-甲氧基苯甲醛为原料，按通法制备，收率98％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.91(d,J＝8.1Hz,2H),7.65(s,1H),7.01(d,J＝8.1Hz,2H),3.92(s,3H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ164.98,158.97,133.59,124.19,115.29,114.55,113.47,78.81,55.94.。实施例2：以3-甲氧基-4-羟基苯甲醛为原料，按通法制备，收率99％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.72(s,1H),7.63(s,1H),7.31(d,J＝8.1Hz,1H),7.01(d,J＝8.1Hz,1H),6.39(s,1H),3.98(s,1H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ159.36,152.28,147.20,129.08,124.13,115.37,114.51,113.74,110.63,78.34,56.36.。实施例3：以3，4-二甲氧基苯甲醛为原料，按通法制备，收率97％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.67(s,1H),7.64(s,1H),7.38(d,J＝7.9Hz,1H),6.95(d,J＝7.9Hz,1H),3.98(s,3H),3.94(s,3H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ159.17,155.00,149.67,128.20,124.38,114.47,113.64,111.24,111.01,78.54,56.38,56.16.。实施例4：以苯甲醛为原料，按通法制备，收率90％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.91(d,J＝7.5Hz,2H),7.78(s,1H),7.65-7.62(m,1H),7.56-7.53(m,2H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ160.03,134.74,131.09,130.85,129.77,113.81,112.66,83.08.。实施例5：以4-氯苯甲醛为原料，按通法制备，收率96％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.85(d,J＝7.9Hz,2H),7.73(s,1H),7.52(d,J＝7.9Hz,2H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ158.37,141.30,131.97,130.23,129.43,113.56,112.46,83.57.。实施例6：以3-硝基苯甲醛为原料，按通法制备，收率94％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ8.66(s,1H),8.47(d,J＝8.0Hz,1H),8.33(d,J＝8.0Hz,1H),7.89(s,1H),7.81-7.78(m,1H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ157.02,148.87,134.88,132.17,131.13,128.37,125.73,112.76,111.75,87.04.。实施例7：以4-氟苯甲醛为原料，按通法制备，收率97％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ7.98(s,2H),7.77(s,1H),7.28-7.24(m,2H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ167.30,165.23,158.39,133.55(d),127.51(d),117.44,117.26,113.68,112.62,82.65.。实施例8：以1-萘甲醛原料，按通法制备，收率89％。产物的核磁共振波谱数据如下：1HNMR(CDCl3,500MHz)δ8.66(s,1H),8.28(d,J＝7.0Hz,1H),8.11(d,J＝8.0Hz,1H),7.97-7.95(m,2H),7.71-7.60(m,3H)；13CNMR(CDCl3,125MHz)δ157.80,135.05,133.70,131.23,129.58,128.68(d),127.67,127.43,125本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备取代1,3‑丙二腈的方法，其特征在于，由醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3‑丙二腈，其中，以水为溶剂，醛或酮与丙二腈在脯氨酸锌的催化下发生Knoevenagel缩合，制得相应的取代1,3‑丙二腈。

【技术特征摘要】
1.一种制备取代1,3-丙二腈的方法，其特征在于，由醛或酮与丙二腈缩合制备取代1,3-丙二腈，其中，以水为溶剂，醛或酮与丙二腈在脯氨酸锌的催化下发生Knoevenagel缩合，制得相应的取代1,3-丙二腈。2.如权利要求1的方法，其特征在于，所述的醛或酮是由脂肪链、脂肪环或芳环构成的醛或酮。3.如权利要求1的方法，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：颜世强，张伟，李英霞，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：上海,31