阅读说明：本技术 一种氰基化合物的制备方法 (Preparation method of cyano compound ) 是由 杜海峰 王桥天 于 2019-04-25 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氰基化合物的制备方法。该方法包括如下步骤：在催化剂三五氟苯基硼存在的条件下,式II所示的色酮化合物与式III所示的氰化三甲基硅烷,经过开环氰基化反应,即得式I所示的氰基化的化合物。本发明利用色酮与氰化三甲基硅烷在催化剂存在的条件下,在甲苯溶液中进行反应,实现了氰基化合物的合成。(The invention discloses a preparation method of a cyano compound. The method comprises the following steps: in the presence of a catalyst of trifluorophenylboron, the chromone compound shown in the formula II and the trimethylsilyl cyanide shown in the formula III are subjected to ring-opening cyanation reaction to obtain the cyanated compound shown in the formula I. The synthesis of the cyano compound is realized by reacting chromone and trimethylsilyl cyanide in a toluene solution in the presence of a catalyst.)

一种氰基化合物的制备方法

技术领域

本发明属于有机化学合成技术领域，特别的涉及一种氰基化合物的制备方法。

背景技术

氰基是有机合成中十分重要的一类官能团，其是构建C-C键最为有效的手段。除此之外。氰基在有机合成中，还能很方便的转化为其他类型的官能团，可以用来高效的进行化合物的衍生以及杂环骨架的合成。在有机合成的应用基础之上，氰基及其衍生物还在药物化学中发挥着十分重要的作用，将氰基基团引入到小分子药物中是药物化学结构改造的重要研究策略之一。在药物化学中，通过引入氰基的氢键作用，能够增强氰基与目标蛋白的结合能力以及其选择性。引入氰基还能够某种程度上提高药物代谢的稳定能力；且该类化合物具有较好的革兰氏阳性菌的生物抑制活性。因此，开发出一种高效的氰基化合物的合成手段十分重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种氰基化合物的制备方法。

本发明提供的制备式I所示氰基化合物的方法，包括：在催化剂存在的条件下，将式II所示的色酮类化合物与式III所示的氰化三甲基硅烷进行开环氰基化反应而得；

所述式I和式II中，

R₁独立地表示单取代、二取代或不取代；

R₁为单取代基时，选自氢、卤素、甲基、甲氧基、羟基、三氟甲基、硝基和萘基中任意一种；

R₁为相同的二取代时，为甲基和甲氧基中任意一种；

R₁为不同的二取代时，为氯、甲基。

上述方法中，所述催化剂为三五氟苯基硼或1-(双五氟苯基)硼-2-(2’,3’,4’,5’,6’-五氟)-苯乙烷。

所述催化剂的用量为所述式II所示的色酮化合物的5％至10％。

所述式II所示色酮化合物与式III所示的氰化三甲基硅烷的摩尔比例为1：1.2到1：2.4；具体为1:1.4-2.4。

所述溶剂选自甲苯、正己烷、环己烷和二氯甲烷中至少一种。

所述式II所示的色酮化合物在反应体系中的摩尔浓度为0.1至0.3-mol/L。

所述氰基化反应步骤中，温度为60至80℃。

所述氰基化反应步骤中，时间为6-24小时。

本发明利用色酮与氰化三甲基硅烷在催化剂存在的条件下，在甲苯溶液中进行反应，实现了氰基化合物的合成。

具体实施方式

根据本发明的一个优选实施例，公开一种色酮化合物的制备方法，但本发明并不局限于此，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

本发明的制备方法中，所述实验方法如果特殊说明，均为常规方法；所用材料、试剂等，如果特殊说明，均可从商业途径得到。

下述实施中所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法。

实施例1

(E)-4-(2-羟基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-a)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将色酮(0.5mmol，90mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-a)47.0mg，产率91％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ12.01(s,1H),7.89(d,J＝16.0Hz,1H),7.73(d,J＝9.0Hz,1H),7.58(t,J＝8.5Hz,1H),7.06(d,J＝8.5Hz,1H),6.99(t,J＝8.0Hz,1H),6.64(d,J＝16.0Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.9,163.0,139.0,137.2,128.8,118.6,118.0,117.6,115.1,111.5结构正确。

实施例2

(E)-4-(2-羟基-5-甲基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-b)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-甲基色酮(0.3mmol，48.0mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到产物(式II-a)48.8mg,产率87％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,acetone-d₆,ppm)δ11.76(s,1H),7.80(d,J＝15.5Hz,1H),7.40(s,1H),7.29(d,J＝8.5Hz,1H),6.85(d,J＝8.5Hz,1H),6.51(d,J＝15.5Hz,1H),2.25(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.8,161.0,139.9,138.4,128.4,127.9,117.7,117.3,115.2,111.2,19.5.结构正确。

实施例3

(E)-4-(2,5-二羟基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-c)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-羟基色酮(0.3mmol，48.6mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-c)40.8mg，产率72％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(400MHz,acetone-d₆,ppm)δ11.43(s,1H),8.36(brs,1H),8.24(d,J＝15.6Hz,1H),7.47(d,J＝2.8Hz,1H),7.23(dd,J＝9.2,2.8Hz,1H),6.92(d,J＝8.8Hz,1H),6.77(d,J＝16.0Hz,1H)；¹³C NMR(100MHz,acetone-d₆,ppm)δ190.9,157.0,149.8,142.3,126.6,118.9,116.5,114.9,111.9.结构正确。

实施例4

(E)-4-(5-氟-2-羟基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-d)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-氟色酮(0.3mmol，49.2mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-d)51.8mg，产率90％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ11.70(s,1H),7.71(d,J＝15.0Hz,1H),7.33(dd,J＝8.5,2.5Hz,1H),7.29-7.25(m,1H),6.97(dd,J＝9.5,4.5Hz,1H),6.60(d,J＝15.0Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.3(d,J_C-F＝2.9Hz),159.3,154.0(d,J_C-F＝241.0Hz),139.0,125.1(d,J_C-F＝23.8Hz),119.5(d,J_C-F＝7.4Hz),116.9(d,J_C-F＝6.4Hz),114.9,113.4(d,J_C-F＝23.6Hz),112.3；¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,ppm)δ-122.5.结构正确。

实施例5

(E)-4-(5-氯-2-羟基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-e)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-氯色酮(0.3mmol，54.0mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-e)55.8mg，产率90％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ11.83(s,1H),7.74(d,J＝16.0Hz,1H),7.62(d,J＝2.5Hz,1H),7.45(dd,J＝9.0,2.5Hz,1H),6.95(d,J＝9.0Hz,1H),6.59(d,J＝16.0Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.3,161.4,139.0,137.1,127.8,123.4,119.7,118.1,114.9,112.4结构正确。

实施例6

(E)-4-(2-羟基-5-(三氟甲基)苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-f)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-三氟甲基色酮(0.3mmol，64.2mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-f)67.1mg，产率93％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ12.27(s,1H),8.01(s,1H),7.91(dd,J＝15.5,2.5Hz,1H),7.79(d,J＝9.0Hz,1H),7.16(d,J＝8.0Hz,1H),6.70(dd,J＝16.0,3.0Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.9,165.0,138.7,133.3(q,J_C-F＝3.8Hz),126.4(q,J_C-F＝3.8Hz),123.6,121.4,121.1(q,J_C-F＝34.0Hz),119.0,115.9(q,J_C-F＝268.4Hz),112.8；¹⁹F NMR(376MHz,CDCl₃,ppm)δ-62.0结构正确。

实施例7

(E)-4-(2-羟基-5-硝基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-g)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-硝基色酮(0.3mmol，57.3mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-g)56.9mg，产率87％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,acetone-d₆,ppm)δ12.47(s,1H),9.00(s,1H),8.54-8.47(m,2H),7.27(d,J＝9.0Hz,1H),6.88(d,J＝15.5Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,acetone-d₆,ppm)δ190.9,167.1,141.8,140.3,131.8,127.4,119.4,118.9,116.3,113.2结构正确。

实施例8

(E)-4-(2-羟基-4-甲氧基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-h)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将7-甲氧基色酮(0.3mmol，52.8mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-h)56.9mg，产率93％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ12.60(s,1H),7.74(dd,J＝16.0,2.5Hz,1H),7.56(dd,J＝9.0,3.0Hz,1H),6.55(dd,J＝16.0,2.5Hz,1H),6.42-6.41(m,1H),3.81(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ186.4,166.7,166.4,140.1,130.4,115.4,111.9,110.5,108.0,100.2,54.8.结构正确。

实施例9

(E)-4-(4-溴-2-羟基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-i)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将7-溴色酮(0.3mmol，67.2mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-i)67.0mg，产率89％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,acetone-d₆,ppm)δ11.86(s,1H),8.36(d,J＝16.0Hz,1H),8.27(d,J＝2.5Hz,1H),7.74(dd,J＝9.0,2.0Hz,1H),7.00(d,J＝9.0Hz,1H),6.80(d,J＝16.0Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,acetone-d₆,ppm)δ191.0,162.6,142.2,140.6,133.4,121.1,120.8,116.8,113.0,111.2.结构正确。

实施例10

(E)-4-(2-羟基-4,5-二甲基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-j)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6，7-二甲基色酮(0.3mmol，52.2mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-j)56.5mg，产率94％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,acetone-d₆,ppm)δ11.91(s,1H),8.27(d,J＝16.0Hz,1H),7.86(s,1H),6.80(s,1H),6.73(d,J＝16.0Hz,1H),2.29(s,3H),2.23(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,acetone-d₆,ppm)δ190.2,162.2,149.2,142.0,130.7,128.2,118.7,116.9,116.6,111.6,19.8,17.9.结构正确。

实施例11

(E)-4-(5-氯-2-羟基-4-甲基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-k)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6-氯-7-甲基色酮(0.3mmol，58.2mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-k)60.1mg，产率91％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ11.89(s,1H),7.79(d,J＝16.0Hz,1H),7.68(s,1H),6.95(s,1H),6.65(d,J＝16.0Hz,1H),2.41(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.7,162.4,148.1,140.2,129.2,125.2,121.0,117.6,116.0,113.0,21.1结构正确。

实施例12

(E)-4-(2-羟基-3,5-二甲基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-l)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将6，8-二甲基色酮(0.3mmol，52.2mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-l)53.3mg，产率88％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ12.19(s,1H),7.89(d,J＝16.0Hz,1H),7.33(s,1H),7.27(s,1H),6.60(d,J＝16.0Hz,1H),2.31(s,3H),2.25(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ189.9,160.7,141.3,140.3,128.1,127.9,126.8,117.6,116.3,112.0,20.5,15.4.结构正确。

实施例13

(E)-4-(2-羟基-4,5-二甲氧基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-m)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，6，7-二甲氧基色酮(0.3mmol，61.8mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-m)58.3mg，产率83％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(400MHz,CDCl₃,ppm)δ12.74(s,1H),7.81(d,J＝15.6Hz,1H),6.99(s,1H),6.64(d,J＝16.0Hz,1H),6.52(s,1H),3.96(s,3H),3.91(s,3H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃,ppm)δ186.9,163.0,158.7,142.8,141.2,116.5,111.5,110.9,109.4,100.9,56.7,56.5.结构正确。

实施例13

(E)-4-(2-羟基-6-甲氧基苯基)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-n)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将5-甲氧基色酮(0.3mmol，52.8mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-n)55.1mg，产率90％。

目标产物的表征如下：¹H NMR(400MHz,CDCl₃,ppm)δ12.38(s,1H),7.90(d,J＝16.0Hz,1H),7.36(t,J＝8.4Hz,1H),6.55(d,J＝8.4Hz,1H),6.36(d,J＝16.0Hz,1H),6.35(d,J＝9.2Hz,1H),3.87(s,3H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ189.9,164.3,160.1,146.7,137.0,115.8,110.1,109.7,108.0,100.6,55.1.结构正确。

实施例14

(E)-4-(1-羟基萘)-4-氧代丁-2-烯腈(式I-o)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将4H-苯并[h]苯并吡喃-4-酮(0.3mmol，58.8mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-o)62.7mg，产率94％。

目标产物表征如下：¹H NMR(500MHz,CDCl₃,ppm)δ14.10(s,1H),8.49(d,J＝8.5Hz,1H),7.97(d,J＝16.0Hz,1H),7.79(d,J＝8.0Hz,1H),7.70(t,J＝7.5Hz,1H),7.60-7.56(m,2H),7.33(d,J＝9.0Hz,1H),6.70(d,J＝16.0Hz,1H)；¹³C NMR(125MHz,CDCl₃,ppm)δ188.0,164.7,140.1,136.9,130.4,126.6,125.6,124.1,123.8,121.9,118.3,115.3,111.4,111.0.结构正确

实施例15

(E)-4-(2-羟基苯基)-3-甲基-4-氧代丁-2-烯腈(式I-p)

向10mL Schlenk瓶中，在N₂的保护下，将3-甲基色酮(0.3mmol，48.0mg)，氰化三甲基硅烷III(0.72mmol，71.4mg，0.096mL)，B(C₆F₅)₃(0.015mmol，7.7mg)和无水甲苯(3.0mL)的混合物加热到80℃搅拌反应24小时。反应完成之后，反应液用丙酮稀释，溶液浓缩之后经柱层析色谱分离(洗脱剂为正己烷：乙酸乙酯＝10:1，v/v)后得到目标产物(式I-p)40.8mg，产率72％。

目标产物表征如下：¹H NMR(400MHz,CDCl₃,ppm)δ11.46(s,1H),7.69-7.44(m,2H),7.05(d,J＝8.4Hz,1H),6.95(t,J＝7.6Hz,1H),5.61(s,1H),2.39(s,3H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃,ppm)δ199.7,163.5,157.0,137.9,131.9,119.4,119.0,117.2,114.78,103.8,19.0.结构正确。

综上所述，本发明实施例提供了一种氰基化合物的制备方法，利用色酮和氰化三甲基硅烷在催化剂三五氟苯基硼的条件下，在溶剂中进行反应，实现了各种取代氰基化合物的合成。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。