烷基腈类化合物的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种烷基腈类化合物的制备方法。具体地，该制备方法包括以下步骤：有机溶剂中，在保护气体存在下，在催化剂的作用下，将如式I所示的烯烃和氰基化试剂及水进行如下所示的还原反应，即可；所述的烷基腈类化合物1为化合物II和/或化合物III。本发明专利技术的制备方法条件温和，可以更为安全、高效地实现烯烃的氢氰化，且具有良好的底物普适性和官能团兼容性。

【技术实现步骤摘要】
烷基腈类化合物的制备方法
本专利技术涉及一种烷基腈类化合物的制备方法。
技术介绍
腈类化合物广泛分布于医药、农药、功能材料以及具有生物活性的分子中。如乙腈作为分子量最小的腈类化合物常被用作有机反应的溶剂。丙烯腈常用作高聚物的单体，在合成纤维、树脂、橡胶等高分子材料中具有重要的地位。含卤素的芳基腈如溴苯腈和碘苯腈常被用作杀虫剂。微生物和植物中产生的蓖麻碱也含有氰基官能团。许多腈及其衍生物被发现具有很高的药物活性，例如抗炎、消炎、镇痛药布洛芬和奈普森即为对应苄腈的衍生物，含氰基的西药维格列汀、沙格列汀是调节血糖的药物。腈类化合物是有机合成中重要的合成中间体，它们很容易转化成其它有用的官能化合物如醛、酮、羧酸、酯、胺以及酰胺等化合物，在过渡金属的活化作用下，C-CN发生断裂继而可以作为亲电试剂发生偶联反应或与炔烃发生碳氰化反应等。鉴于腈类化合物的重要价值，发展简洁、高效、环境友好的氰基化反应方法来合成腈类化合物的研究显得尤为必要。过渡金属催化的烯烃的氢-氰化反应是合成烷基腈的重要方法之一，如以下文献均有记载：>(a)T.V.Ra本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烷基腈类化合物1的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：有机溶剂中，在保护气体存在下，在催化剂的作用下，将如式I所示的烯烃和氰基化试剂及水进行如下所示的还原反应，即可；所述的烷基腈类化合物1为化合物II和/或化合物III；/n所述氰基化试剂为氰化钠、氰化钾、氰化镍和氰化锌中的一种或多种；/n所述的催化剂包括镍类化合物和膦配体；所述的镍类化合物为0价镍、一价镍盐和二价镍盐中的一种或多种；当所述的镍类化合物包含二价镍盐时，所述的催化剂还包括还原剂；/n

【技术特征摘要】
1.一种烷基腈类化合物1的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：有机溶剂中，在保护气体存在下，在催化剂的作用下，将如式I所示的烯烃和氰基化试剂及水进行如下所示的还原反应，即可；所述的烷基腈类化合物1为化合物II和/或化合物III；
所述氰基化试剂为氰化钠、氰化钾、氰化镍和氰化锌中的一种或多种；
所述的催化剂包括镍类化合物和膦配体；所述的镍类化合物为0价镍、一价镍盐和二价镍盐中的一种或多种；当所述的镍类化合物包含二价镍盐时，所述的催化剂还包括还原剂；



其中，R1为未取代或R1-1取代的C6-14芳基、未取代或R1-2取代的“杂原子选自N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-4个”的5～20元杂芳基、未取代或R1-3取代的C1-10烷基、未取代或R1-4取代的C2-10烯基、未取代或R1-5取代的C3-8环烷基、未取代或R1-6取代的“杂原子选自N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-4个”的3～10元杂环烷基、
R1-1为-OH、-NH2、-CN、CF3、卤素、C1-10烷基、C1-10烷氧基、C6-14芳基、或、未取代或R1-1-1取代的“杂原子选自N、O、S和B中的一种或多种，杂原子数为1-4个”的3～10元杂环烷基；
R1-3为-OH、-CHO、OR1-3-1、未取代或R1-3-4取代的C6-14芳基、未取代或R1-3-5取代的C3-6环烷基；
R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为C1-10烷基、C1-10烷氧基、或者、未取代或R1-2-1取代的C6-14芳基；R1-2-1为-OH、-NH2、-CN、CF3、卤素、C1-4烷基或C1-4烷氧基；
R1-5、R1-6和R1-3-5独立地为＝O、C1-4烷基或C1-4烷氧基；
R1-10独立地为H、-OH、-NH2、-CN、CF3、卤素、C1-4烷基或C1-4烷氧基；m为0、1、2、3或4；
R1-3-1为氧保护基团。


2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，
所述的“取代”的个数为一个或多个；当存在多个“取代”时，所述的“取代”相同或不同；
和/或，当R1-1为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；
和/或，当R1-2-1为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；
和/或，当R1-10为卤素时，所述的卤素为氟、氯、溴或碘；
和/或，当R1为未取代或R1-1取代的C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为C6-10芳基；
和/或，当R1为未取代或R1-2取代的5～20元杂芳基时，所述的5～20元杂芳基为5～13元杂芳基；
和/或，当R1为未取代或R1-3取代的C1-10烷基时，所述的C1-10烷基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、叔丁基、异丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基或正癸基；
和/或，当R1为未取代或R1-4取代的C2-10烯基时，所述的C2-10烯基为C2-6烯基；
和/或，当R1为未取代或R1-5取代的C3-8环烷基时，所述的C3-8环烷基为C3-6环烷基；
和/或，当R1为未取代或R1-6取代的3～10元杂环烷基时，所述的3～10元杂环烷基为3～6元杂环烷基；
和/或，当R1-1为C1-10烷基时，所述的C1-10烷基为C1-4烷基；
和/或，当R1-1为C1-10烷氧基时，所述的C1-10烷氧基为C1-4烷氧基；
和/或，当R1-1为C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为C6-10芳基；
和/或，当R1-1为未取代或R1-1-1取代的3～10元杂环烷基时，所述的3～10元杂环烷基为3～6元杂环烷基；
和/或，当R1-3为未取代或R1-3-4取代的C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为C6-10芳基；
和/或，当R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为C1-10烷基时，所述的C1-10烷基为C1-4烷基；
和/或，当R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为C1-10烷氧基时，所述的C1-10烷氧基为C1-4烷氧基；
和/或，当R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为未取代或R1-2-1取代的C6-14芳基，所述的C6-14芳基为C6-10芳基。


3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，
所述的“取代”的个数为1、2、3或4个；
和/或，当R1-1、R1-2-1和R1-10独立地为卤素时，所述的卤素为氟；
和/或，当R1为未取代或R1-1取代的C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为苯基或萘基；
和/或，当R1为未取代或R1-2取代的5～20元杂芳基时，所述的5～20元杂芳基为吡啶基、吲哚基、苯并噻吩基或咔唑基，较佳地为
和/或，当R1为未取代或R1-3取代的C1-10烷基时，所述的C1-10烷基为甲基、乙基、丙基、辛基或壬基；
和/或，当R1为未取代或R1-4取代的C2-10烯基时，所述的C2-10烯基为乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基或丁二烯，较佳地为乙烯基；
和/或，当R1为未取代或R1-5取代的C3-8环烷基时，所述的C3-8环烷基为环丙基、环戊基或环己基；
和/或，当R1为未取代或R1-6取代的3～10元杂环烷基时，所述的3～10元杂环烷基为四氢呋喃基、吡咯烷基、哌啶基、哌嗪基或吗啉基，较佳地为
和/或，当R1-1为C1-10烷基时，所述的C1-10烷基为甲基或异丁基；
和/或，当R1-1为C1-10烷氧基时，所述的C1-10烷氧基为甲氧基；
和/或，当R1-1为C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为苯基；
和/或，当R1-1为未取代或R1-1-1取代的3～10元杂环烷基时，所述的3～10元杂环烷基为
和/或，当R1-3为未取代或R1-3-4取代的C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为苯基或萘基；
和/或，当R1-3为未取代或R1-3-5取代的C3-6环烷基时，所述的C3-6环烷基为环丙基、环戊基或环己基；
和/或，当R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为C1-10烷基时，所述的C1-10烷基为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基；
和/或，当R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为C1-10烷氧基时，所述的C1-10烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、仲丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基；
和/或，当R1-2、R1-4、R1-7、R1-8、R1-9a、R1-9b、R1-9c、R1-1-1、R1-3-2、R1-3-3a、R1-3-3b和R1-3-4独立地为未取代或R1-2-1取代的C6-14芳基时，所述的C6-14芳基为苯基；
和/或，当R1-2-1、R1-5、R1-6、R1-3-5和R1-10独立地为C1-4烷基时，所述的C1-4烷基为甲基、乙基、丙基或异丙基；
和/或，当R1-2-1、R1-5、R1-6、R1-3-5和R1-10独立地为C1-4烷氧基时，所述的C1-4烷氧基为甲氧基、乙氧基、丙氧基或异丙氧基；
和/或，R1-3-1为叔丁基二苯基甲硅烷基或叔丁基二甲基硅基。


4.如权利要求1～3中任一项所述的制备方法，其特征在于，
当R1为未取代或R1-1取代的C6-14芳基、未取代或R1-2取代的“杂原子选自N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-4个”的5～20元杂芳基、未取代或R1-4取代的C2-10烯基、除了R1为所述的化合物1为化合物II；
和/或，当R1为未取代或R1-3取代的C1-10烷基、未取代或R1-5取代的C3-8环烷基、未取代或R1-6取代的“杂原子选自N、O和S中的一种或多种，杂原子数为1-4个”的3～10元杂环烷基、其中，R1-3为...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘元红，王高男，解鑫，
申请(专利权)人：中国科学院上海有机化学研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31