N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]-2-甲基-2-环氧丙酰胺合成工艺改进研究

4-氰基-2-三氟甲基苯胺与甲基丙烯酰氯反应生成N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]-2-甲基丙烯酰胺,在钼酸钠催化下,经过氧乙酸氧化,制得N-[4-氰基-3-(三氟甲基)苯基]-2-甲基-2-环氧丙酰胺。优化条件下,二步反应总收率为92%。改进后的方法收率高,操作简单,适于工业化生产。     

2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮的合成研究

以3,3-二甲基丁酮和2,2-二甲基丙酸甲酯为原料、氢化钠为强碱、四氢呋喃为反应溶剂,通过酮酯缩合反应合成了2,2,6,6-四甲基-3,5-庚二酮,考察了溶剂、反应时间、3,3-二甲基丁酮的滴加速度、酮酯摩尔比及氢化钠用量等因素对反应的影响.在3,3-二甲基丁酮、2,2-二甲基丙酸甲酯和氢化钠的摩尔比为1:1.5:3、4 h内滴加完3,3-二甲基丁酮溶液、回流反应8 h的最佳工艺条件下,产品收率可达64.5%.     

3-氨基-2,2-二甲基丙酰胺的合成

以氰乙酸甲酯为原料经双甲基化、氨解、还原三步合成了3-氨基-2,2-二甲基丙酰胺.在双甲基化步骤中以绿色环保的碳酸二甲酯作为甲基化试剂进行反应,氨解、还原反应在高压釜中同时进行,中间产物不经处理,反应总收率由氨解和还原分别单独进行的80％左右提高到92％.     

普瑞巴林中间体的合成

以异戊醛和氰基乙酸乙酯为原料,经Knoevenagel缩合、氰基加成、高温脱羧3步反应合成了普瑞巴林中间体异丁基丁二腈(Ⅲ),其中第1步和第2步反应产物分别为5-甲基-2-氰基-2-己烯酸乙酯(Ⅰ)和5-甲基-2,3-二氰基己酸乙酯(Ⅱ)。通过对原料配比、反应温度、反应时间等反应条件的考察和优化,得到最优反应条件下化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的收率分别达到92.3%、93.6%和94.2%,总收率为81.4%。各反应产物的结构通过1HNMR、IR及MS进行了表征和确认。     

2-氰基-2,2-二(4-氯苄基)乙酸乙酯的合成研究

以4-氯甲苯为原料,二氯甲烷为溶剂,室温下,用三氯化硼氯化甲基侧链合成4-氯氯苄,收率55.3%;乙醇钠催化下,物料配比n(4-氯氯苄)∶n(丙二腈)=2.0∶1.0,反应合成2,2-二(4-氯苄基)丙二腈,收率51.2%;有水的条件下,二氯亚砜催化,乙醇醇解2,2-二(4-氯苄基)丙二腈合成2-氰基-2,2-二(4-氯苄基)乙酸乙酯,收率62.9%。产物结构经IR、1H NMR及X单晶结构衍射确证。     

1-甲基- 5 -氨基-4-氰基吡唑的合成

为改进传统的用剧毒的甲肼作原料的缺点，创新地采用二步反应合成1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑，丙二腈与原甲酸三乙酯反应得到乙氧基亚甲基丙二腈；其产物再与硫酸甲肼反应得到1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑。该方法条件温和，收率高，从而为合成1-甲基-4-氰基-5-氨基吡唑找到工业化生产的工艺。     

2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成研究

以甲醇与丙二腈为主要原料,在无水甲苯的氯化氢体系中发生亲核加成反应合成1,3-二甲氧基丙二亚胺盐酸盐;碱中和后与单腈胺反应生成3-氨基-3-甲氧基-N-腈基-2-丙咪;甲苯中回流环合生成2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶。采用单因素法考察了反应溶剂、反应时间、反应温度等对产品收率的影响。得到了合成目标产物的最佳条件,在此条件下目标产品的最终收率为75%(以丙二腈记)。     

甲基丙烯酸（2,2-二羟甲基）丙酯的合成

以对甲苯磺酸为催化剂,用1,1,1-三羟甲基乙烷（THME）与苯甲醛在四氢呋喃中反应,合成出2,2-二羟甲基缩苯甲醛丙醇;再以三乙胺作缚酸剂,用2,2-二羟甲基缩苯甲醛丙醇与甲基丙烯酰氯反应合成出甲基丙烯酸（2,2-二羟甲基）丙酯的缩苯甲醛衍生物,再与盐酸反应得到甲基丙烯酸（2,2-二羟甲基）丙酯。用核磁共振氢谱（1H NMR）证明了所合成化合物的结构。     

2-甲基-ɑ-氰基苯甲肟的合成研究

以邻甲基苯乙腈为原料在乙醇钠为催化剂条件下与亚硝酸乙酯反应制备了2-甲基-ɑ-氰基苯甲肟,研究了合成2-甲基-ɑ-氰基苯甲肟的最佳工艺条件。当n(乙醇钠):n(亚硝酸乙酯):n(邻甲基苯乙腈)=1.3:1.3:1,反应温度25～30℃,反应时间为5h,反应取得最大收率93.1%。产物经IR和1HNMR等进行了表征。     

2-氰基-4'-甲基联苯的合成

以邻氯苯腈和格氏试剂为原料,过渡金属化合物为催化剂,N-甲基吡咯烷酮作溶剂,一步合成得到2-氰基-4'-甲基联苯,通过单因素实验,考察了催化剂种类、溶剂种类、溶剂用量、滴加速度对反应的影响.实验结果表明,该反应的最佳条件为:168 mmol氯化镍作催化剂,210 mL N-甲基吡咯烷酮作溶剂,滴加时间为2 h;在最佳合成条件下,2-氰基-4'-甲基联苯的收率可达89.0%,纯度可达98.8%.     

2-氰基-2,2-二(4-溴苄基)乙酸乙酯的合成

室温下,在二氯甲烷溶剂中,用三溴化硼溴化4-溴甲苯甲基侧链,合成了4-溴溴苄,收率84.4%;无水乙醇回流条件下,物料比n(4-溴溴苄)∶n(吡啶)=1∶1时,合成溴化N-(4-溴苄基)吡啶,收率95.3%;物料比n(溴化N-(4-溴苄基)吡啶)∶n(丙二腈)=2∶1时,合成2,2-二(4-溴苄基)丙二腈,收率67.0%;二氯亚砜催化2,2-二(4-溴苄基)丙二腈在有水的条件下醇解合成2-氰基-2,2-二(4-溴苄基)乙酸乙酯,收率65.3%。     

2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的新合成方法

介绍了2-氯-N,N-二甲基烟酰胺的新合成方法。以丙炔醇和二正丙胺为起始原料,先经催化氧化生成3-二正丙胺基丙烯醛,再与2-氰基-N,N-二甲基乙酰胺发生Knoevenagel反应,然后与HCl环化得到目标产物。该方法总收率在65%以上,产品质量分数超过99%。该方法原料易得、操作简便、反应条件温和、三废较少,具有工业化应用前景。     

氨氧化催化合成氰基吡嗪的研究

研究2-甲基吡嗪氨氧化催化合成2-氰基吡嗪的催化反应机理后,可知2-甲基吡嗪是通过一系列的脱氢、氧化生成甲醛吡嗪和羧酸吡嗪然后氰化生成产物的,因此优良的催化剂必须由活性及数目合适的脱氢、供[O]及氰化中心组成.分析了各种氨氧化催化剂后,研制了Sb2O3-V2O5-TiO2/SiO2型催化剂,通过实验分别考察反应温度,进料空速,原料配比的影响.确认在空速0.3h-1,反应温度380℃,配料比为2-甲基吡嗪：氧气：氨气=1：8.5：3（摩尔比）时,2-甲基吡嗪的转化率为70%以上,2-氰基吡嗪的收率为55%以上.与同类催化剂相比,具有反应温度低,空速大等优点,更适合工业化;同时也验证了催化反应机理的合理性.     

3-氯-N-羟基-2,2-二甲基丙酰胺的合成研究

介绍了用盐酸羟胺和 3-氯 - 2 ,2 -二甲基丙酰氯为原料 ,在催化剂的条件下合成 3-氯 - N-羟基 - 2 ,2 -二甲基丙酰胺的方法 ,并选择出了最佳优惠条件。目标产物含量 >90 % ,收率 >80 %。     

超声辅助多组分法合成2-氨基-3-氰基-4H-吡喃衍生物

以芳香醛、丙二腈及乙酰乙酸乙酯为原料在超声条件下制备2-氨基-3-氰基-4H-吡喃衍生物。单因素法考察反应条件:催化剂、溶剂、反应时间、温度及原料摩尔比对合成的影响。结果表明,在碳酸钠(10%醛)催化,超声15 min、反应温度为45℃、原料物质的量比苯甲醛∶丙二腈∶乙酰乙酸乙酯为1.0∶1.0∶1.1的最优条件下,产率可达89.4%。产物用核磁、红外及熔点进行表征。     

超声辅助多组分法合成2-氨基-3-氰基-4H-吡喃衍生物

以芳香醛、丙二腈及乙酰乙酸乙酯为原料在超声条件下制备2-氨基-3-氰基-4H-吡喃衍生物。单因素法考察反应条件:催化剂、溶剂、反应时间、温度及原料摩尔比对合成的影响。结果表明,在碳酸钠(10%醛)催化,超声15 min、反应温度为45℃、原料物质的量比苯甲醛∶丙二腈∶乙酰乙酸乙酯为1.0∶1.0∶1.1的最优条件下,产率可达89.4%。产物用核磁、红外及熔点进行表征。     

2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶的合成

以丙二腈、甲醇为起始原料,首先合成了1,3-二甲氧基丙二亚胺二盐酸盐,然后经碱中和得到1,3-二甲氧基丙二亚胺单盐酸盐,再与单氰胺反应得到3-氨基-3-甲氧基-N-氰基-2-丙脒,最后在甲醇中回流闭环得到目标产物2-氨基-4,6-二甲氧基嘧啶。产品含量大于99.0%,总收率80.9%。该工艺原料易得、条件温和、操作简单、适合工业化生产。     

5-{4-[4-(5-氰基-3-吲哚基)丁基]哌嗪基}苯并呋喃-2-甲酸合成方法的改进

合成5-{4-[4-(5-氰基-3-吲哚基)丁基]哌嗪基}苯并呋喃-2-甲酸需要两个关键中间体,即,5-哌嗪基-苯并呋喃-2-甲酸乙酯盐酸盐和3-(4’-氯丁基)-5-氰基吲哚。前者的合成工艺较为成熟,后者的合成较为困难,目前的方法是将5-氰基吲哚先与4-氯丁酰氯在异丁基二氯化铝的存在下进行Friedel-Crafts酰化反应,生成的酰化物再用二氢双(2-甲氧乙氧基)铝酸钠将羰基还原制得。此方法不仅收率低(两步反应的收率18.98%),而且每步反应的产物都需要用硅胶柱层析纯化后才能进行后续反应。现研究将5-氰基吲哚先与对甲基苯磺酰氯反应制得N-对甲基苯磺酰基-5-氰基吲哚后再与4-氯丁酰氯在无水三氯化铝的催化下进行Friedel-Crafts反应,生成的N-对甲基苯磺酰基-3-(4’-氯丁酰基)-5-氰基吲哚用Na BH4/TFA将其中的羰基还原,得到的N-对甲基苯磺酰基-3-(4’-氯丁基)-5-氰基吲哚可直接与5-哌嗪基-苯并呋喃-2-甲酸乙酯盐酸盐反应,生成的产物再经水解反应得到5-{4-[4-(5-氰基-3-吲哚基)丁基]哌嗪基}苯并呋喃-2-甲酸,五步反应的总收率60.39%。此外,采用该方法只需要对每一步反应产物用重结晶纯化就可以进行后续反应。     

合成2-氰基吡啶的新型催化剂开发

采用捏合法制备了以铬为主,银、铈为助剂的钒钛催化剂,并在固定床反应器中考察其催化2-甲基吡啶氨氧化合成2-氰基吡啶.结果表明,在反应温度374℃,物料n(2-甲基吡啶):n(氨):n(空气)=1:2.5:45和空速1.2 h-1的最佳反应条件下,2-甲基吡啶转化率为99.6％,2-氰基吡啶收率为88.4％.     

2-氰基-4’-甲基联苯的合成

以邻氯苯腈和格氏试剂为原料，过渡金属化合物为催化剂，N-甲基吡咯烷酮作溶剂，一步合成得到2-氰基-4’-甲基联苯，通过单因素实验，考察了催化剂种类、溶剂种类、溶剂用量、滴加速度对反应的影响。实验结果表明，该反应的最佳条件为：168mmol氯化镍作催化剂，210mL肛甲基吡咯烷酮作溶剂，滴加时间为2h；在最佳合成条件下，2-氰基-4’-甲基联苯的收率可达89．0％，纯度可达98、8％。