对氰基氯苄在有机合成中的应用

背景及概述^[4]

对氰基氯苄又名4-氰基氯苄，其是合成荧光增白剂二苯乙烯的重要原料，同时也作为合成精细化学品、医药、染料等的中间体被广泛使用。

应用 ^[1-3]

一、用于合成间三氟甲基苯对氰基苯乙酮

间三氟甲基苯对氰基苯乙酮是合成氰氟虫腙的重要中间体，是制备农作物保护剂的重要原料。CN201210272613.1提供了一种间三氟甲基苯对氰基苯乙酮的合成方法，以4‑氰基氯苄为起始原料，具体步骤包括：

（1）在装有水的反应器中加入氰化钠水溶液和催化剂苄基三乙基氯化铵，搅拌升温至回流，再滴加溶有4‑氰基氯苄的甲苯溶液，使得最终4‑氰基氯苄与氰化钠的摩尔比为1:1.02‑1.1，保温反应1.5 小时后，冷却、水洗、干燥、减压蒸馏后得白色固体，即4‑氰基苯乙腈；

（2）在反应器中加入4‑氰基苯乙腈、碱和反应溶剂，密封、搅拌升温至回流，滴加间三氟甲基苯甲酸甲酯，滴加时间为1‑2小时，滴加时保持回流，滴加结束后继续反应5‑8小时，取样跟踪，以液相色谱面积归一法计算，直至反应原料4‑氰基苯乙腈的含量≤0.1%，则反应结束；

（3）反应结束后，冷却至0℃，再向反应器中加入脱氰剂，回流10小时后冷却至室温，加入冰水和三氯甲烷，搅拌30分钟后，分离有机相，水层用三氯甲烷提取三次，合并有机层，依次用质量分数为5%的碳酸氢钠溶液、饱和氯化钠水溶液、水洗至中性，用无水硫酸钠干燥，减压蒸除有机溶剂，得棕黄色固体，用正己烷‑三氯甲烷重结晶，蒸出溶剂得米黄色固体，即为目标产物。

本发明以价格便宜的4‑氰基氯苄合成4‑氰基苯乙腈来代替4‑甲基苯腈为起始原料，采用低沸点溶剂为反应提供温和的环境，使整个反应更稳定，而且溶剂容易回收，降低了能耗，所得产品收率提高，减少了生产成本，更有利于工业化生产。

二、用于合成制备氨甲苯酸

氨甲苯酸为一强效和常用的止血药物，具有抗纤维蛋白溶解的止血作用，其作用机制与氨基己酸相同，但较后者强4～5倍，止血效果显著，毒副作用轻微，用药安全性高，适用于多种类型的出血症状的治疗，能够明显减小出血对人体造成的危害，甚至能够挽救出血病人的生命。同时它又是制备另一种应用更广的止血药氨甲环酸的关键中间体，市场需求量较大。

CN201110421970.5公开了一种制备合成氨甲苯酸(对氨甲基苯甲酸)的新方法，该方法是以能大量供应而且价廉易得的对氰基氯苄为原料经酸水解得到对氯甲基苯甲酸，然后投料氨化，氨化反应不再采用碳酸铵或碳酸氢铵与氨水进行，而是采用廉价的乌洛托品为催化剂，用氨水氨化对氯甲基苯甲酸即得氨甲苯酸，其反应方程式如下图示：

该方法反应条件较温和稳定，可以在室温下完成，未用到有剧毒(如氰化钠、氯气等)和强污染的有机溶剂(如氯苯)或其他化学物质，反应原料价廉易得，副反应少，反应产物粗品经过一次精制就能得到合格品，操作简便，收率高，成本低，反应和后处理时间短，能耗低，生产效率高，适合进行大规模的工业化生产。

三、用于制备二氰基-1，4-苯乙烯类不对称荧光增白剂

二氰基‑1，4‑苯乙烯类不对称荧光增白剂(简称荧光增白剂ER)是二苯乙烯基衍生物类结构中重要的荧光增白剂之一。

CN200810120928.8提供一种高效、环保、产品收率及纯度高的荧光增白剂ER的制备方法，以提高原料的利用率，适合工业化大生产的要求。其包括以下步骤：

1)用溶剂将氰基氯苄溶解后滴加到亚磷酸三乙酯中，进行酯化反应，同时不断蒸出溶剂，温度控制在110℃～120℃之间，完成后140‑160℃保温反应2‑4小时，得到产物氰苄基磷酸酯，采用邻、间或对‑氰基氯苄原料可以分别得到邻、间或对‑氰苄基磷酸酯，该步骤避免了氰基氯苄处于熔融状态，保证了反应的安全性，同时溶剂可以稳定反应温度，减少副反应的发生，提高反应收率；

2)对苯二甲醛和溶剂混合在反应器中，然后采用双滴加法将对‑氰苄基磷酸酯和甲醇钠的甲醇溶液同时滴加到反应器中，进行步缩合反应，温度控制在20℃以下，滴完后在20‑30℃保温1‑3小时，保证底物对苯二甲醛处于过量状态，对‑氰基苄磷酸酯相对于对苯二甲醛处于不足，对苯二甲醛一端接入对氰基苄，这样保护另一端醛基在二缩状况下反应(不在此步缩合中反 应)，减少副反应的发生，提高反应收率和不对称产物含量；

3)在反应体系中加入间‑氰苄基磷酸酯、有机分散剂，然后滴加甲醇钠的甲醇溶液，进行第二步缩合反应，温度控制在20‑30℃之间，滴完后在45‑50℃保温1‑3小时，反应液经后处理得到黄色固体产物，即为目标产物3，4’‑二氰基‑1，4‑二苯乙烯苯荧光增白剂，有机分散剂使反应充分进行，提高了反应速率。

本发明同现有技术相比，具有如下优点： 用溶剂将氰基氯苄溶解后反向滴加到亚磷酸三乙酯中，一方面确保了反应过程中温度的稳定性，从而提高了反应产率和含量；另一方面，避免了氰基氯苄的熔融状态，提高了反应的安全性。      

主要参考资料

[1] CN201210272613.1 一种间三氟甲基苯对氰基苯乙酮的合成方法

[2] CN201110421970.5 一种合成制备氨甲苯酸的新工艺

[3] CN200810120928.8 二氰基-1，4-苯乙烯类不对称荧光增白剂的制备方法

[4]刘伟慧,何成达,吴军,张淼.对氰基氯苄废水挥发性有机物反硝化净化研究[J].水处理技术,2018,44(04):85-88+94.