一种催化合成4-甲基-2-氰基联苯的方法技术

本发明专利技术涉及一种催化合成4

【技术实现步骤摘要】
structurally defined catalysts for the Heck olefination of chloro
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and bromoarenes,Angew Chem Int Ed Engl.1995,34(17),1844
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1847)，但是过程中的格氏反应危险性大，在工业应用困难；而且催化剂和产物难以分离，不能重复使用。
[0008]其次也有部分文献报道了在以邻氯苯腈和芳基硼酸的偶联反应过程中，(Yu
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Long Zhao,YouLi,Shui
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Ming Li,etal.Adv.Synth.Catal.2011,353,1543
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1550.)不需要配体的情况下，来用于Suzuki偶联的催化体系。但是在反应过程中该催化体系面临着反应介质毒性大，反应温度高以及不能循环使用等缺点。
[0009]4‑
甲基
‑2‑
氰基联苯还可用Suzuki偶联法进行合成，Suzuki等人用Pd(pph3)4作催化剂，在碱性条件下催化4
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甲基苯硼酸和2溴苄腈偶联制得(Miyaura N.Yanggi T,Suzuki A.The palladium
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catalyzed cross
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coupling reaction of phenylboronic acid with halorenes in the presence of bases[J].Synth Commumn,1981,11(7):513
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519)。该合成路线短，催化偶联反应收率较高，产品易于提纯，但原料溴代物价格昂贵，且受Pd(pph3)4催化活性的影响，不能用以催化原料易得、价格便宜的2
‑
氯苄腈的偶联，限制了其工业应用。
[0010]随着研究的深入，对于Suzuki偶联反应，其他的金属比如Pt、Cu、Ni和Ru都能很好的催化该反应进行，但是还是以钯催化为主。金属催化体系主要集中于各种配体的使用，主要为膦配体，对于一些经典催化剂：Pd(pph3)4、PdCl2、PdCl2(dppf)、Pd(pph3)2Cl2和NiCl2(dppf)等，在具体的反应上有成熟的应用，传统的PPh3，dppf等芳基膦配体参与的Suzuki反应，一般氧化加成是决速步，而大位阻富电子的膦配体会极大的促进氧化加成和还原消除，同时抑制转金属化，使转金属化成为决速步，即传统的非大位阻的膦配体是先利于溴化物优先反应的，所以开发高效价廉的新催化剂和大位阻富电子的膦配体来利于氯代物进行优先反应，是具有很重要的现实价值的。
[0011]因此，在本领域中，依旧普遍采用过渡金属催化的方法合成沙坦联苯，但开发绿色环保型和可回收催化剂为现在的热点，且迫切需要提供一种原料价廉，操作简单，步骤简洁，设备成本低，适应环境友好要求的工艺技术来生产沙坦联苯。

技术实现思路

[0012]本专利技术的目的是为了改进现有技术的不足而提供了一种催化合成4
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甲基
‑2‑
氰基联苯的方法，改进现有技术中存在的如：合成路线长，过程复杂，存在着多步转化，副产物较多，原料溴代物价格昂贵，且受Pd(pph3)4催化活性的影响，不能用以催化原料易得、价格便宜的2
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氯苄腈的偶联，对于这些限制而提供了一种催化合成4
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甲基
‑2‑
氰基联苯的方法。本专利技术制备了一种含膦配体和冠醚聚合物的钯催化剂，催化剂的制作过程简单，初始原料较为便宜，易于购买，并将其应用到沙坦类药物关键中间体4
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甲基
‑2‑
氰基联苯的研究，反应在较温和条件下进行，过程使用环境友好型试剂，收率高，回收效果稳定。
[0013]本专利技术的技术方案为：一种催化合成4
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甲基
‑2‑
氰基联苯的方法，其具体步骤：
[0014]a)将双(二环己基膦基苯基)醚和二苯并
‑
18
‑
冠
‑6‑
醚在三氯化铝和二甲氧基甲烷中加热反应得到聚合物；
[0015]b)催化合成4
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甲基
‑2‑
氰基联苯：反应釜中加入2
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氯苯甲腈、4
‑
甲基苯硼酸、碱和溶剂，在保护气氛下，搅拌后向上述反应体系中加入钯盐和步骤a)
[0016]得到聚合物，加热反应，得到4
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甲基
‑2‑
氰基联苯。
[0017]其反应式为：
[0018][0019]其步骤图为：
[0020][0021][0022]催化循环过程的反应机理：
[0023]通常认为先是Pd(0)与卤代芳烃发生氧化
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加成反应生成Pd(II)的络合物1，然后与活化的硼酸发生金属转移反应生成Pd(II)的络合物2，最后进行还原
‑
消除而生成产物和Pd(0)。
[0024][0025]优选步骤a)中双(二环己基膦基苯基)醚和二苯并
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18
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冠
‑6‑
醚的质量比为1:(0.8～1.2)；二甲氧基甲烷加入量为控制二甲氧基甲烷的体积与三氯化铝的质量比为5～6ml/g；三氯化铝与双(二环己基膦基苯基)醚的质量比为(5～6):1。
[0026]优选步骤a)中加热温度为150℃～160℃，反应时间为5～6h。将反应后的聚合物用氢氧化钠溶液洗涤，除去多余的铝离子，再用水洗涤至中性。将洗涤后的产品在真空环境下烘干，得到一种含膦配体和冠醚聚合物。
[0027]优选步骤b)中所述的碱为磷酸钾或碳酸钾；钯盐为醋酸钯；溶剂为水或水与1,4
‑
二氧六环的混合；保护气氛为氮气或氩气。
[0028]优选步骤b)中2
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氯苯甲腈与4
‑
甲基苯硼酸的摩尔比为1:(1.0～1.2)；碱与2
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氯苯甲腈的摩尔比为(2.0～4.0):1；聚合物的加入质量为2
‑
氯苯甲腈质量的14.5％～18.2％；钯盐的加入摩尔量为2
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氯苯甲腈的0.05～1.0mol％；所述的溶剂中：水加入量与2
‑
氯苯甲腈的质量比均为(1.5～5.5):1；1,4
‑
二氧六环与水的体积比为(0.5～2.0):1。
[0029]优选步骤b)中反应温度为100～140℃；反应时间为2.0～10h。
[0030]上述步骤b)反应结束后，取出反应釜降温至室温，取样，用气相色谱检测转化率和选择性，将反应液过滤与催化剂进行分离，反应分离后的催化剂用水洗涤干燥后重复使用。
[0031]本专利技术筛选能够在较温和的条件下高效催化卤代芳烃(特别是氯代芳烃)的配体，并合成一种含膦配体和冠醚聚合物的钯催化本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种催化合成4
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甲基
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氰基联苯的方法，其具体步骤：a)将双(二环己基膦基苯基)醚和二苯并
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冠
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醚在三氯化铝和二甲氧基甲烷中加热反应得到聚合物；b)催化合成4
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甲基
‑2‑
氰基联苯：反应釜中加入2
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氯苯甲腈、4
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甲基苯硼酸、碱和溶剂，在保护气氛下，搅拌后向上述反应体系中加入钯盐和步骤a)得到聚合物，加热反应，得到4
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甲基
‑2‑
氰基联苯。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤a)中双(二环己基膦基苯基)醚和二苯并
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18
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冠
‑6‑
醚的质量比为1:(0.8～1.2)；二甲氧基甲烷加入量为控制二甲氧基甲烷的体积与三氯化铝的质量比为5～6ml/g；三氯化铝与双(二环己基膦基苯基)醚的质量比为(5～...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄军，张晨阳，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：