2-氨基甲腈的制备_凯茵工业添加剂

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背景及概述[1][2]

有害生物尤其是农业害虫对现有杀虫剂均产生了不同程度的抗药性,开发新型不同作用机制的杀虫剂是治理害虫抗药性的重要手段。随着人们对生活质量和健康要求的提高,研究开发高效、安全的绿色环保杀虫剂成为必然趋势。杜邦公司在CN1678192A中公开了具有杀虫作用的邻氨基甲酰胺类化合物;

2-氨基甲腈类化合物是一种有用的化工、医药中间体,广泛应用于染料、农药和医药的合 成(中国药物化学杂志,2003,13:51-52)。如用2-氨基甲腈与环己酮反应可以得到用于治疗老年 痴呆的他克林(Drugs,1997,53(8):752-768);用2-氨基甲腈与1,3-环己二酮缩合合成他克林衍 生物维那克林(Drugs Fut.,1989,14,643);用于合成具有潜在抗malarial试剂(J.Med.Chem.,1973, 16:1233-1237)等。

目前其合成方法主要有四种:

1、邻硝基为原料,经甲基氨氧化、硝基还原得到邻氨基 腈(药物化学,2002,19:211-212),该路线需要高温催化氧化氨化,催化剂易中毒,路线长, 实施难度大;

2、胺为原料,经氨基保护、硝化、腈解、还原等多步反应得到邻氨基腈(北 京医科大学学报,1999,31:27-28),该路线需4步转化,也存在高温氰解等,效率低;

3、靛 红为原料,经铜-氨氧化催化分解得到邻氨基腈(Tetra.Lett.,1991,32:1008-1010),该 路线虽然较短,但铜-氨氧化催化分解对催化剂要求高,产率无法保证;

4、靛红为原料,首先合 成靛红-3-肟,再热分解得到邻氨基腈(化学世界,1998,12:635-636),该路线相对优,但 高温催化热裂解靛红-3-肟时反应过分剧烈,产生大量的二氧化碳气体,很难控制,放大生产尤为 不利。因此,研究一种新的2-氨基甲腈的生产技术十分必要。

理化性质及结构[1]

2-氨基甲腈又称2-氨基苄腈; 邻氨基腈; 2-氨基-腈; 邻氨基甲腈; 2-氰基胺; 邻胺甲腈; 邻胺苄腈。2-氨基甲腈呈现浅黄色结晶,产品可燃; 燃烧产生有毒氰化物和氮氧化物烟雾。

制备 [2]

方法一:

1)称取2,3-二氢吲哚二酮5.88g,盐酸羟胺3.1g,水45ml置入250ml三口烧瓶中,回流反应45min,回流反应后期加入4g钠;将回流后反应液冷却至室温,抽滤,水洗涤2次;将滤液冷却,析出少量黄色晶体,再次抽滤,将两次滤饼混合后烘箱烘干,得到亮黄色的2,3-二氢吲哚二酮-3-肟粗品6.22g,用乙醇和水的混合物重结晶,得产物2,3-二氢吲哚二酮-3-肟6.03g,产率为92.99%;

2)将16.2ml的N,N-二甲基甲酰胺置于50ml三口烧瓶中,冰盐浴下保持0℃,慢慢滴加2.4ml的POCl3,滴加完毕后继续搅拌3min,于常温下缓慢加入3.24g2,3-二氢吲哚二酮-3-肟,继续升温至70℃,搅拌2h后停止加热,反应2h后倒入碎冰中,静置,有浑浊物生成,过滤后用NaCO3将滤液pH调至9,用萃取三次;用旋转蒸发仪旋干溶剂得到黄色油状物质粗品N,N-二甲基-N’-(邻氰基基)甲脒2.93g,产率84.75%;将油状物质溶于中,一天后析出淡黄色晶体,用和石油醚混合溶剂重结晶,得到纯净无色晶体N,N-二甲基-N’-(邻氰基基)甲脒2.52g,产率72.8%;

3)将0.42gN,N-二甲基-N’-(邻氰基基)甲脒、1.32gZnCl2和12mL无水乙醇置于25mL单口烧瓶中,回流反应5h完毕,蒸干溶剂,加水溶解ZnCl2,萃取,用旋转蒸发仪旋干溶剂得到淡黄色粗产物2-氨基甲腈0.26g,二氯甲烷和石油醚混合溶剂重结晶,析出淡黄色晶体2-氨基甲腈0.24g,产率83.92%;由2,3-二氢吲哚二酮生成2-氨基甲腈的总产率为56.81%。

方法二:

在500mL三口瓶中加入0.1mol靛红和0.11mol盐酸羟胺,加入200mL二氧六环中同流反应2-6小时, 反应液冷却后,再加入15mL的DMF和0.15mol的三氯氧 磷,于70℃反应2-8小时。反应完成后,加入100mL的水,加热至水解0.5-2小时,待反应液冷却后,过 滤,得粗产物。用乙醇重结晶后得到纯品,收率82%。

主要参考资料

[1] 李加荣, 周馨我, & 陈鹏. (1998). 邻氨基甲腈的一锅合成. 化学世界(12), 635-636.

[2] 操锋, 任勇, & 华维一. (2002). 应用不同催化剂合成邻氨基甲腈的研究. 中国现代应用药学, 19(3), 211-212.

[3] 许良忠,吴华龙,冯显国. (2012). 邻氨基甲腈类化合物及其制法与用途. CN102391248A.

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作者: admin

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