叔丁基苯乙腈肟碳酸酯是一种重要的化学化合物,其合成方法一直备受关注。本文将介绍叔丁基苯乙腈肟碳酸酯的合成路线,为该化合物的研发和生产提供参考。
背景:叔丁基苯乙腈肟碳酸酯(1)化学名称为2-(叔丁氧羰基氧亚氨基)-2-苯基乙腈,简称Boc-ON,是一种优良的氨基保护试剂。通常的合成方法为苯乙腈与硝基甲烷缩合成肟,然后与光气生成酰氯,最后与叔丁醇成酯而得。
合成:以苯乙腈为原料,与硝基甲烷缩合成肟,再与二碳酸二叔丁酯(简称Boc2O)反应得到目标产物。该方法工艺操作简单,总收率为81%,适合于工业化生产。
1. 2-羟亚胺基-2-苯乙腈(2)的合成
在1000 mL的反应瓶中,加入500 mL50%乙醇、40.0 g(1.0 mol)NaOH和117.0 g(1.0 mol)苯乙腈,搅拌并降温至-10~ -5 ℃。随后滴加73.0 g(1.2 mol)硝基甲烷,控制温度≤-5 ℃,约1小时滴加完毕,继续在-10~-5 ℃搅拌反应2小时。然后减压浓缩至(150±10)mL,加入150 mL甲苯,搅拌10分钟后静置。分离有机层,水层再用150 mL甲苯再萃取一次。将水层降温至2~5 ℃,用约70 mL浓盐酸调节pH至1~1.5,搅拌10分钟,静置1小时。过滤后用100 mL冰水洗涤滤饼,P2O5真空干燥,得到171.0 g化合物2,收率为89%,熔点为120~121 ℃。产品不经纯化可直接用于下一步反应。
2 叔丁基苯乙腈肟碳酸酯(1)的合成
在1000 mL的反应瓶中,加入500 mL THF和 96.0 g(0.5 mol)化合物2搅拌至溶液澄清,随后加入 59.0 g(0.7 mol)NaHCO3。室温下滴加120.0 g(0.55 mol)Boc2O的200 mLTHF溶液,约1小时滴加完毕,继续搅拌反应2小时。通过TLC检测确保反应完全。然后过滤,用50 mLTHF洗涤滤饼,合并滤、洗液,浓缩至干。将残留物中加入150 mL甲醇,升温溶解,加入活性炭,保温60~65 ℃脱色30分钟。过滤后,将滤液降温至0~5 ℃析晶2小时。再次过滤,得到白色针状固体,经真空干燥得112.0 g目标产物,收率为91%,熔点为84.5~85.5 ℃。
参考文献:
[1]吴孝国,张志宏. 叔丁基苯乙腈肟碳酸酯的合成[J]. 化学试剂,2008,30(8):628-628. DOI:10.3969/j.issn.0258-3283.2008.08.024.