[发明专利]一种制备异腈类化合物的方法

说明书

本发明公开了一种制备异腈类化合物的方法，属于有机合成领域。本发明方法利用二氟氯乙酸钠或二氟溴乙酸钾盐作为二氟甲基源，与伯胺在碱的作用下，缩合得到异腈目标产物，实现在伯胺原位生成异腈。本发明所使用的各反应原料、碱和溶剂简单易得，来源广泛，操作方便，不需要特殊保存和使用条件，具有安全、成本低、产率高、工艺简单、绿色环保等优点，在药物、蛋白质和多肽制备、农药、高分子材料、染料等领域有重要的应用价值。

技术领域

本发明涉及一种制备异腈类化合物的方法，属于有机合成领域。

背景技术

作为腈基(-CN)的同分异构体，异腈(-NC)兼具亲电与亲核性，特殊的金属络合能力及在温和的条件下聚合的特性而在有机合成，有机金属制备及聚合物构筑方面得到了广泛的的应用。发展廉价易得的商业原料合成复杂分子，一直以来都是有机化学重要研究方向。基于异腈这些性质，自从发现Ugi反应和相关的基于异腈的多组分反应以来，异腈的合成一直得到了全世界化学家们长期的兴趣。

目前已经报道了一些异腈类化合物的合成方法。其中目前最主要的方法是利用甲酰胺的脱水反应来制备异腈。这类方法需要预先合成和分离甲酰胺(很多方法需要多步反应才能得到二级甲酰胺)，脱水时需要过量的毒性较大的脱水剂(如光气、氯化磷、磺酰氯等)，反应后体系较为混杂，产物难以分离提纯。所以这类方法的原子经济性较低，不方便、不安全、操作麻烦。另一类合成异腈的方法是Hofmann类型的一级胺和氯仿在强碱如NaOH和相转移催化剂的促进下，制备异腈。这类方法由于强碱性的条件，底物官能团兼容性差，因而制备的异腈种类较为狭窄，且副反应较多，效率不高。因此，迫切需要发展高效，安全和方便的异氰合成方法。

发明内容

本发明提供一种高效和选择性地制备异腈类化合物及其衍生物的方法，该制备方法是一步过程，成本低、产率高、工艺简单。考虑到异腈广泛和巨大的市场价值，本发明方法有广阔的实际应用和市场空间，为制备各种聚合高分子材料提供了基础。

本发明利用特定二氟甲基源作为二氟卡宾前体，在反应过程中原位生成二氟卡宾，然后与一级胺反应，一步绿色安全地制备异腈。所得异腈产物可以利用普通色谱技术分离得到。

按照本发明提供的技术方案，所述制备异腈类化合物的方法为，是在碱的作用下，利用式(I)所示的二氟甲基源与伯胺反应得到式(III)所示的异腈类化合物；

其中，R’选自氯、溴、碘；M选自钠、钾；

R-N≡C

III，其中，R选自C₁-C₈烷基、卤代C₁-C₈烷基、烷氧基代C₁-C₈烷基、C₃-C₈环烷基、未取代或者有取代基取代的芳基、未取代或者有取代基取代的芳杂环基。

在本发明的一种实施方式中，所述取代基取代的芳基或者杂环芳基的取代基选自：卤素(氟、氯、溴、碘)、C₁-C₈烷基、卤代C₁-C₈烷基、含烷氧基取代C₁-C₈烷基、含羟基取代C₁-C₈烷基、C₃-C₈环烷基、C₁-C₈烷氧基、酰基、酯基、胺基、C₁-C₈烷基氨基、C₃-C₈环烷基胺基、硫醚、羟基。

在本发明的一种实施方式中，所述芳基包括苯环或者萘环。

在本发明的一种实施方式中，所述杂环芳基包括含N、S、O杂原子中至少一种的芳杂环基。

在本发明的一种实施方式中，二氟甲基源为二氟氯乙酸钠或二氟溴乙酸钾，相应化学结构式如下所示：