介绍
间溴苯甲腈又称3-溴苯甲腈,分子式为C₇H₄BrN,常温下呈白色至灰白色结晶状,难溶于水,可溶于二氯甲烷、乙酸乙酯等多数常用有机溶剂,苯环上的溴原子与氰基发生多种官能团转化反应,用于合成各类芳香腈类衍生物。

图一 间溴苯甲腈
合成
将700 mg催化剂(钴含量0.25 mg,对应钴摩尔分数0.25 mol%)、3-溴苄醇(187 mg,1 mmol)与28%氨水(280 μL)加入10 mL反应瓶中,再加入1 mL叔戊醇作为溶剂;将反应瓶移入反应釜,通入氧气至压力达1 MPa,随后置于130 ℃油浴锅中反应。采用气相色谱-质谱联用仪(GC-MS)监测反应进程。反应结束后加入内标物联苯,通过气相色谱(GC)分析产物3-溴苯甲腈的产率。反应14 h后,间溴苯甲腈的产率为97%,选择性为97%[1]。

图二 间溴苯甲腈的合成
向2-吡啶甲醛(54 mg,0.5 mmol)与乙酸铵(385 mg,5.0 mmol)的6 mL乙腈溶液中,室温下加入三溴化三甲基苯基铵(376 mg,1.0 mmol)。室温搅拌21 h后,向反应混合液中加入10 mL 0.5 mol/L硫代硫酸钠水溶液、15 mL 1.0 mol/L碳酸氢钠溶液,并用60 mL乙酸乙酯萃取。有机相先后经0.5 mol/L硫代硫酸钠溶液、饱和氯化钠水溶液洗涤,最后用无水硫酸镁干燥,得到间溴苯甲腈[2]。

图三 间溴苯甲腈的合成2
将溴三氯甲烷(940 mg,4.8 mmol)加入三苯基膦(1.26 g,4.8 mmol)的14 mL无水二氯甲烷溶液中,所得混合液室温搅拌20 min,期间溶液由黄色逐渐变为红棕色。随后加入3,4-二甲氧基苯甲醛肟(800 mg,4.4 mmol),将反应液加热回流25 min;再用注射器在1 min内滴加无水三乙胺(485 mg,4.8 mmol),继续加热回流8 h。反应结束后冷却至室温,将反应液倒入50 mL冷水中。混合液用二氯甲烷萃取2次(每次30 mL),再用氯仿萃取1次(30 mL);合并有机相,经无水硫酸镁干燥后减压浓缩,粗产物经硅胶柱层析纯化(洗脱剂:二氯甲烷/正己烷 体积比4:1),得到无色固体产物间溴苯甲腈(665 mg,产率92%)[3]。

图四 间溴苯甲腈的合成3
参考文献
[1]Current Patent Assignee: DALIAN INSTITUTE OF CHEMICAL PHYSICS - CN106883143, 2017, A
[2]Sayama ,Shinsei.SYNTHESIS OF NITRILES FROM ALDEHYDES WITH TRIMETHYL-PHENYLAMMONIUM TRIBROMIDE AND AMMONIUM ACETATE[J].Heterocycles: An International Journal for Reviews and Communications in Heterocyclic Chemistry,2016,92(10):1796-1802.
[3]Jasem A Y ,Barkhad M ,Khazali A M , et al.Two Ways of Preparing Benzonitriles Using BrCCl3–PPh3 as the Reagent[J].Journal of Chemical Research,2014,38(2):80-84.DOI:10.3184/174751914X13891131118347.