[发明专利]一种N-氰基乙亚胺酸乙酯的合成方法

说明书

技术领域

本发明属于有机合成化学领域，涉及一种N-氰基乙亚胺酸乙酯的制备方法。 

背景技术

N-取代的氰基类物质是一类重要的杂环类中间体，许多氰基类物质表现出了很强的生物活性，如N-氰基乙亚胺酸乙酯，是合成杀虫剂啶虫脒的主要中间体，也是医药合成的重要原料。其化学结构式为：

 

目前，合成N-氰基乙亚胺酸乙酯的方法，一般是在四氯化碳作溶剂的条件下，通过乙腈与乙醇反应生成中间体后，再与单腈胺、磷酸二氢钠在甲苯作溶剂的条件下反应而得（参见：1. 陆雪良，应用化工，2003，32(3)，21-23；2. 郑巧东，陈娇邻，江正平，浙江化工，2001,48）。该方法反应时间长（合成周期为15h），合成成本高，产率低（只有70%），副反应不易控制，而且采用大量的有机溶剂，不仅提高了合成成本，还给后处理带来不便，造成严重的环境的污染。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术中存在的问题，提供一种低成本、高效率、高产率合成N-氰基乙亚胺酸乙酯的方法。

本发明合成N-氰基乙亚胺酸乙酯方法，包括以下两个步骤：

（1）乙亚胺酸乙酯盐酸盐的合成：使乙腈、乙醇、氯化氢反应，抽滤，分离，得白色晶体乙亚胺酸乙酯盐酸盐；乙腈、乙醇、氯化氢的摩尔比为1：（1~3）：（1~3），反应温度为20~50℃，反应时间为6~12 h。

在具体操作时，先将乙腈、乙醇投入到反应器中，再在0~10℃的条件下慢慢通入氯化氢气体，然后升温至20~50℃，反应6~12 h。

（2）N-氰基乙亚胺酸乙酯的合成：乙亚胺酸乙酯盐酸盐与单腈胺、磷酸氢二钠在水中反应，抽滤，萃取，分离，得到纯品N-氰基乙亚胺酸乙酯。

乙亚胺酸乙酯盐酸盐与单腈胺、磷酸氢二钠的摩尔比为（1~2）:（1~3）:1，反应温度为30~75℃，反应时间为2~6 h。

上述方法得到的产物经红外谱图、核磁谱图等检测，确定为N-氰基乙亚胺酸乙酯。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明原料廉价易得，合成工艺简单，操作方便；反应条件温和，反应时间短（合成周期为8~18小时），快速、高效；

2、反应中不使用有机溶剂，降低了成本，简化了后处理，避免了有机溶剂对环境的污染；

3、中间产物和最终产物的收率高（中间产物收率可达93%，最终产物的收率可达94.7%），产品纯度高（最终产物的纯度可达99.2%）。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明N-氰基乙亚胺酸乙酯的合成作进一步的说明。

实施例1

（1）中间体乙亚胺酸乙酯盐酸盐的合成：将乙腈（10.3g，0.25mol），乙醇（11.6g， 0.25mol）投入干燥洁净的三颈瓶中；再在5℃的条件下慢慢通入氯化氢气体（0.25mol），升温至35℃，反应时间为10 h。反应完全后（整个反应过程用TLC跟踪），反应液抽滤，得到白色晶体——乙亚胺酸乙酯盐酸盐化合物。产率为93%。

产物的表征数据IR (neat) ν: 2979, 2841, 1713, 1628, 1141 cm^-1。

（2）N-氰基乙亚胺酸乙酯的合成：取乙亚胺酸乙酯盐酸盐（10.5g，0.085mol），单腈胺水溶液（4.93g，0.085mol，水13ml），磷酸氢二钠（7.3g，0.043mol），加至反应烧瓶中，在40℃下搅拌4h；反应完全后（气相色谱检测），抽滤，用水洗涤三次，油层用乙酸乙酯分三次萃取，得到粗品，抽真空除去溶剂乙酸乙酯，分离后，既得N-氰基乙亚胺酸乙酯化合物。产率为94.7%。

产物的表征数据¹H NMR (400 MHz, CDCl₃)δ: 3.57(d, 2H), 1.11(s, 3H), 0.90(d, 2H).

IR (neat) ν: 2203, 2988, 1610, 1045, 1410, 1382cm^-1。

实施例2