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三苯氧膦催化酰胺脱水形成腈2019-01-09

腈类化合物在合成、材料、医药、农药、染料等方面有着广泛的用途。如在有机合成领域,腈可经还原形成胺,水解形成酰胺,与胺形成脒。在药物设计领域,腈基可通常作为氢键受体形成氢键,增加与靶点相互作用力,提高药物分子活性。

其合成方法有:第一,强酸性条件下酰胺脱水形成腈;第二,卤代物与剧毒的氰化物反应制备腈;第三,肟脱水形成腈;第四,金属催化形成C-CN键的反应。

最近,来自俄罗斯和英国的研究人员受到Appel反应及其变异反应的启发,开发了一种高效、简便、快速、易于工业化的从酰胺制备腈的方法。

首先,以苯甲酰胺为底物,对草酰氯、三乙胺、三苯氧膦的量进行了优化,发现在2倍量的草酰氯、3倍量的三乙胺、催化量(1% mol)的三苯氧膦下,苯甲酰胺能在10 min内转化成苯睛。

随后,以最优反应条件考察了不同底物,芳香胺、脂肪胺、吸电子基团、给电子基团、位阻大基团均能耐受,18例,81~98%收率。其中苯甲腈已经克级制备。

最后,根据已有的Appel反应机理及其它反应的机理,给出了该反应的可能2种机理:

该方法反应条件温和(室温)、使用便宜试剂(三乙胺、草酰氯、三苯氧磷)、反应时间短(可少至10 min)、催化量的三苯氧膦(1%mol)易于除去、可耐受多种官能团,因此,有很好的实用工业化前景。

 

参考文献

ShipilovskikhS A, Vaganov V Y, Denisova E I, et al. Dehydration of Amides to Nitriles underConditions of a Catalytic Appel Reaction. [J]. Organic Letters, 2018, 20, 728−731.

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