[发明专利]一种4-氰基苯乙酮的催化合成方法

说明书

本发明公开了一种4‑氰基苯乙酮的催化合成方法，包括如下步骤：(1)在保护气氛下，将4‑溴苯乙酮、亚铁氰化钾、铜催化剂、1，10‑菲罗啉、KI和DMF混合后，于135‑140℃搅拌反应10‑24h；(2)将步骤(1)所得的物料进行分离纯化，即得所述4‑氰基苯乙酮。本发明具有很高的4‑氰基苯乙酮，相比于背景技术的6％，提高到高达66‑96％。

技术领域

本发明属于有机催化合成技术领域，具体涉及一种4-氰基苯乙酮的催化合成方法。

背景技术

芳基氰化合物由于其转化的多功能性，在有机合成中是稳定而有价值的中间体。它们是许多药物、农用化学品、染料、除草剂和杀虫剂等的重要结构基元。腈基不但自身有很多实用价值而且可以转化为苯甲酸、酯、胺、酰胺、亚胺酯、苯脒、醛和含氮杂环等重要的结构单元。此外，很多芳基或杂芳基氰化物是合成生物活性分子、聚酰胺、金属酞菁前体的重要组成部分。芳基氰化合物中的4-氰基苯乙酮更是一款广泛使用的抗真菌感染药物艾沙康唑的中间体，具有很高的合成价值。

现有技术中，芳基氰化物的合成方法有许多不同的技术路线。其中最广泛使用的方法之一是过渡金属催化的芳香卤化物被氰化物取代。之前，Cassar以及Sakakibara课题组采用配体镍催化剂和氰化钠、氰化钾以及丙酮氰醇等氰基化试剂实现芳基卤化物的氰基化。后来兼容较多官能团的配体钯催化剂逐渐被开发出来，同时更多的氰基化试剂也逐渐进入实际应用，如氰化锌、三甲基硅基氰化物、三丁基锡氰化物、二烷基氰硼酸盐和氰化铜。但是该方法所使用的催化剂昂贵，且所涉及的氰化物的毒性很高。

针对以上问题，2004年Beller课题组开发出了铜盐-亚铁氰化钾的体系，催化剂廉价易得且所用的氰基化试剂几乎没有毒性。但在实际过程中应用该技术方案，以4-溴苯乙酮为原料，亚铁氰化钾为氰基化试剂，以CuI为催化剂，以N，N-二甲基乙酰胺为溶剂(DMA)的技术路线虽然可以得到4-氰基苯乙酮，但产率很低，仅有6％。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种4-氰基苯乙酮的催化合成方法。

本发明的反应路线如下：

本发明的技术方案如下：

一种4-氰基苯乙酮的催化合成方法，包括如下步骤：

(1)在保护气氛下，将4-溴苯乙酮、亚铁氰化钾、铜催化剂、1，10-菲罗啉、KI和DMF混合后，于135-140℃搅拌反应10-24h；

(2)将步骤(1)所得的物料进行分离纯化，即得所述4-氰基苯乙酮。

在本发明的一个优选实施方案中，所述铜催化剂为CuI、CuCl或CuCl₂，且铜催化剂的投加量为0.1-0.3当量。

进一步优选的，所述铜催化剂为CuCl，其投加量为0.2当量。

在本发明的一个优选实施方案中，所述保护气氛为氮气气氛。

在本发明的一个优选实施方案中，所述亚铁氰化钾的投加量为0.6-5.0当量，所述KI的投加量为1.0当量。

进一步优选的，所述亚铁氰化钾的投加量为0.6当量。

在本发明的一个优选实施方案中，所述1，10-菲罗啉的投加量为0.5-1.0当量。

进一步优选的，所述1，10-菲罗啉的投加量为0.8当量。

在本发明的一个优选实施方案中，所述铜催化剂为CuCl，且CuCl的投加量为0.2当量，所述亚铁氰化钾的投加量为0.6当量，所述1，10-菲罗啉的投加量为0.8当量，所述KI的投加量为1.0当量。

在本发明的一个优选实施方案中，所述4-溴苯乙酮和DMF的比例为1mmol：3mL。