阅读说明：本技术 一种钯催化制备苯基-2-（2’-氰基苯基）乙炔类化合物的方法 (Method for preparing phenyl-2- (2' -cyanophenyl) acetylene compounds by palladium catalysis ) 是由 蔡荣荣 韩伊潇 李静宁 谢倩倩 于 2020-06-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种钯催化制备式(Ⅳ)所示的苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法,制备方法为：式(Ⅰ)所示的苯甲腈类化合物、式(Ⅱ)所示的乙炔和式(Ⅲ)所示的碘代苯类化合物,以氯化钯为催化剂,以碳酸钠为碱,以二甲基亚砜为溶剂,在氧气下充分反应反,所述的反应产物通过后处理制得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物。本发明方法化剂高效,符合绿色环保要求；催化体系适应性广,适用于大规模医药化工中间体生产。<Image he="106" wi="700" file="DDA0002549582100000011.GIF" imgContent="drawing" imgFormat="GIF" orientation="portrait" inline="no"></Image>(The invention discloses a palladium-catalyzed preparation of phenyl-2- (2' -cyanophenyl) acetylene compounds shown in formula (IV)The preparation method of the compound comprises the following steps: the benzonitrile compound shown in the formula (I), the acetylene shown in the formula (II) and the iodobenzene compound shown in the formula (III) react fully under oxygen by taking palladium chloride as a catalyst, sodium carbonate as alkali and dimethyl sulfoxide as a solvent, and the reaction product is subjected to post-treatment to prepare the phenyl-2- (2' -cyanophenyl) acetylene compound. The method has high efficiency and meets the requirement of environmental protection; the catalytic system has wide adaptability and is suitable for the production of large-scale pharmaceutical and chemical intermediates.)

一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法

技术领域

本发明属于医药化工中间体制备技术领域，具体涉及钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法。

背景技术

苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物是一类非常重要的化工原料和合成中间体，广泛用于制造药物、合成纤维和塑料。同时苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物常用于电镀业、采矿业(提取金、银等)，制造各种树脂和合成腈类化合物。有时也用于仓库和船舱烟熏灭鼠。苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物最重要的性质是它在弱碱性介质中较稳定。因此，在肥皂、洗涤剂等产品中能够代替醛类以增加香精的稳定性。已报道的苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物制备方法主要是通过金属催化，经过多步的-CN基取代才能得到，存在反应步骤多、反应效率低和反应过程易生成剧毒氢氰酸等缺点。本方法通过采用催化效率高的氯化钯作为催化剂，多组分一锅法实现苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的绿色制备。具有成本低廉、操作简单、安全可靠、产率优良等优点。在苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物相关的药物中间体合成工业领域具有重要的应用前景。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明目的在于在提供一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法。

本发明通过以下技术方案加以实现：

所述的一种钯催化制备式(Ⅳ)所示的苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于制备方法为：式(Ⅰ)所示的苯甲腈类化合物、式(Ⅱ)所示的乙炔和式(Ⅲ)所示的碘代苯类化合物，以金属盐为催化剂，以碳酸盐为碱，以有机溶剂为介质，在氧气下充分反应，制得目标反应产物，所述反应产物通过后处理制得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物；所述金属盐催化剂为氯化钯，所述的碳酸盐为碳酸钠，所述的有机溶剂为二甲基亚砜；

反应式中，R¹选自下列之一：氢、甲基、二亚甲氧基；R²选自下列之一：氢、甲基、甲氧基、三氟甲基、二甲氨基、苯基。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述的苯甲腈类化合物、乙炔与碘代苯类化合物的比例为5mmol：6mmol：5mmol。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述的苯甲腈类化合物、乙炔与氯化钯的比例为5mmol：6mmol：0.5mmol。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述的苯甲腈类化合物、乙炔与碳酸钠的比例为5mmol：6mmol：10mmol。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述的苯甲腈类化合物、乙炔与溶剂二甲基亚砜的比例为5mmol：6mmol：15mL。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述的苯甲腈类化合物、乙炔与碘代苯类化合物的当量比为1:(1-1.2)：1。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述的反应在氧气气氛下进行，反应温度为100℃，反应时间为10小时。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于所述后处理的具体方法由以下步骤组成：

1)萃取：反应产物常温冷却至室温后，往反应产物中添加20mL饱和氯化钠水溶液，然后用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，萃取液合并；

2)浓缩：将萃取液用无水硫酸钠干燥，用旋转蒸发仪旋干，得浓缩物；

3)将所得浓缩物用柱层析硅胶吸附，加入到200-300目的层析硅胶柱中，以正己烷：乙酸乙酯按一定的比例快速柱层析，洗脱液合并，旋转蒸发仪旋干，油泵抽得产物苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于步骤2)中干燥时间为10小时。

所述的一种钯催化制备苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物的方法，其特征在于步骤3)中正己烷和乙酸乙酯的体积比例为4:1-1:1。

附图说明

图1为本发明中产物4a的¹H NMR谱；

图2为本发明中产物4a的¹³C NMR谱；

图3为本发明中产物4b的¹H NMR谱；

图4为本发明中产物4b的¹³C-NMR谱；

图5为本发明中产物4c的¹H NMR谱；

图6为本发明中产物4c的¹³C-NMR谱；

图7为本发明中产物4d的¹H NMR谱；

图8为本发明中产物4d的¹³C NMR谱；

图9为本发明中产物4e的¹H NMR谱；

图10为本发明中产物4e的¹³C-NMR谱；

图11为本发明中产物4f的¹H NMR谱；

图12为本发明中产物4f的¹³C NMR谱；

图13为本发明中产物4g的¹H NMR谱；

图14为本发明中产物4g的¹³C-NMR谱；

图15为本发明中产物4h的¹H NMR谱；

图16为本发明中产物4h的¹³C NMR谱；

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明予以进一步详述。

本发明合成步骤，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol苯甲腈类化合物1、6mmol乙炔2和5mmol的碘代苯类化合物3，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4的纯品，产率75-93％。

具体实施例和表征数据如下。

实施例1：4a产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol苯甲腈、6mmol乙炔和5mmol的4-三氟甲基碘苯，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4a(1220mg，产率90％，黄色粉末)。4a¹H NMR图谱见图1，¹³C NMR图谱见图2。

2-((4-(Trifluoromethyl)phenyl)ethynyl)benzonitrile(4a).Mp 105-106℃；¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.58-7.72(m,6H),7.40-7.48(m,2H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ134.4,134.0,133.3,132.8,132.6,132.4,132.3,129.0,127.7,126.5,125.9,125.5(q,J＝3.89Hz,1C),122.5,117.5,117.2,115.9,115.6,94.2,87.8；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₁₆H₉F₃N 272.0687,found 272.0702.

实施例2：4b产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol苯甲腈、6mmol乙炔和5mmol的6-甲氧基-2-碘萘，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4b(1302mg，产率92％，黄色粉末)。4b¹H NMR图谱见图3，¹³C NMR图谱见图4。

2-((6-Methoxynaphthalen-2-yl)ethynyl)benzonitrile(4b).Mp113-114℃；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.06(s,1H),7.54-7.74(m,6H),7.39(td,J＝7.7,1.3Hz,1H),7.17(dd,J＝8.9,2.5Hz,1H),7.12(d,J＝2.5Hz,1H),3.92(s,3H)；

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ158.8,134.8,132.8,132.5,132.2,132.1,129.7,129.0,128.5,128.1,127.6,127.1,119.7,117.8,116.9,115.3,105.9,96.9,85.5,55.5；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₂₀H₁₄NO 284.1075,found 284.1071.

实施例3：4c产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol苯甲腈、6mmol乙炔和5mmol的2-碘吡啶，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4c(908mg，产率89％，黄色粉末)。4c¹H NMR图谱见图5，¹³C NMR图谱见图6。

2-(Pyridin-2-ylethynyl)benzonitrile(4c).Mp 116-117℃；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.63(d,J＝4.5Hz,1H),7.64-7.72(m,4H),7.57(td,J＝7.7,1.3Hz,1H),7.42-7.46(m,1H),7.25-7.29(m,1H)；¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ150.3,142.5,136.4,132.8,132.2,129.1,128.6,128.2,126.3,123.7,117.4,115.7,94.6,85.0；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₁₄H₉N₂ 205.0766,found 205.0775.

实施例4：4d产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol苯甲腈、6mmol乙炔和5mmol的2-碘噻吩，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4d(1045mg，产率81％，黄色粉末)。4d¹H NMR图谱见图7，¹³C NMR图谱见图8。

2-(Thiophen-3-ylethynyl)benzonitrile(4d).Mp 82-83℃；

¹H NMR(400MHz CDCl₃)δ7.52-7.65(m,4H),7.36-7.41(m,1H),7.30-7.32(m,1H),7.24(d,J＝4.9Hz,1H)；

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ132.8,132.5,132.1,130.5,130.0,128.3,127.3,125.8,121.2,117.7,115.1,91.3,85.4；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₁₃H₈NS 210.0377,found 210.0388.

实施例5：4e产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol3,4-二氧亚甲基苯甲腈、6mmol乙炔和5mmol的对甲氧基碘苯，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4e(1080mg，产率78％，黄色粉末)。4e¹H NMR图谱见图9，¹³C NMR图谱见图10。

6-((4-Methoxyphenyl)ethynyl)benzo[d][1,3]dioxole-5-carbonitrile(4e).Mp 102-103℃；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.51(d,J＝7.0Hz,2H),6.99(d,J＝13.7Hz,2H),6.87(d,J＝8.8Hz,2H),6.07(s,2H),3.82(s,3H)；

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ160.3,151.3,147.6,133.5,132.4,123.6,117.9,114.2,113.8,111.6,108.4,102.7,95.0,84.6,55.4；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₁₇H₁₂NO₃ 278.0817,found 278.0824.

实施例6：4f产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol3-吲哚甲腈、6mmol乙炔和5mmol的碘苯，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4f(911mg，产率75％，黄色粉末)。4f¹H NMR图谱见图11，¹³C NMR图谱见图12。

2-(Phenylethynyl)benzofuran-3-carbonitrile(4f).Mp 95-96℃；¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ7.81(d,J＝7.8Hz,1H),7.62-7.64(m,2H),7.55(d,J＝3.6Hz,2H),7.38-7.46(m,4H)；

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ155.3,132.1,129.7,129.2,129.0,128.7,126.3,125.0,121.9,121.7,116.4,112.4,111.3,100.9,76.0；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₁₇H₁₀NO 244.0762,found 244.0760.

实施例7：4g产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol3-吡啶甲腈、6mmol乙炔和5mmol的碘苯，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4g(949mg，产率93％，黄色粉末)。4g¹H NMR图谱见图13，¹³C NMR图谱见图14。

2-(Phenylethynyl)nicotinonitrile(4g).Mp 108-109℃；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.76(d,J＝4.1Hz,1H),7.97(d,J＝7.7Hz,1H),7.68(d,J＝7.0Hz,2H),7.32-7.44(m,4H)；

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ153.0,146.0,140.0,132.6,130.0,128.7,122.2,121.0,116.1,112.9,96.2,85.8；

HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd for C₁₄H₉N₂ 205.0766,found 205.0758.

实施例8：4h产物的制备

室温下，在一个25mL的圆底烧瓶中依此加入5mmol3-喹啉甲腈、6mmol乙炔和5mmol的4-二甲氨基碘苯，然后依次加入15mL的二甲基亚砜、0.5mmol氯化钯和10mmol的碳酸氢钠，反应在氧气下，100℃下搅拌10小时。冷却后向体系中加入20mL饱和氯化钠水溶液，用乙酸乙酯萃取3次，每次20mL，合并有机相，用无水硫酸钠干燥后，蒸除溶剂，200-300目的硅胶柱层析得苯基-2-(2’-氰基苯基)乙炔类化合物4h(1233mg，产率83％，黄色粉末)。4h¹H NMR图谱见图15，¹³C NMR图谱见图16。

2-((4-(Dimethylamino)phenyl)ethynyl)quinoline-3-carbonitrile(4h).Mp113-114℃；

¹H NMR(400MHz,CDCl₃)δ8.44(s,1H),8.08(d,J＝8.5Hz,1H),7.78-7.83(m,2H),7.56-7.61(m,3H),6.64(d,J＝8.8Hz,2H),3.00(s,6H)；

¹³C NMR(100MHz,CDCl₃)δ151.2,148.8,143.7,142.0,134.2,133.1,129.3,128.1,124.6,116.8,111.6,109.4,107.2,99.0,85.9,40.1；HRMS(ESI-TOF)[M+H]⁺Calcd forC₂₀H₁₆N₃ 298.1344,found 298.1357.