[发明专利]利用丙酮氰醇制备α-羟基腈的方法

说明书

利用丙酮氰醇制备α‑羟基腈的方法，涉及一种制备α‑羟基腈的方法。本发明是要解决现有α‑羟基腈的制备方法收率低，催化剂毒性大、价格昂贵、制备方法复杂，反应时间长的问题。方法：一、将阳离子交换树脂浸渍在重量百分含量为20％的有机胺甲醇溶液中，过滤，洗涤，干燥后得到催化剂；二、将丙酮氰醇和芳香醛溶于甲醇中，加入催化剂反应得α‑羟基腈；滤出催化剂，减压蒸出甲醇和丙酮，萃取分离，干燥后旋蒸除去乙酸乙酯，得α‑羟基腈。本发明使用简单易制备的催化剂，反应在室温条件下即可完成，反应的收率高达95％以上。操作方法简单易行，催化剂可重复使用，更适用于工业化生产。本发明用于制备α‑羟基腈。

技术领域

本发明涉及一种制备α-羟基腈的方法。

背景技术

α-羟基腈是一类重要的医药中间体，如苯乙醇腈是合成氨苄青霉素(又称安比西林)和头孢氨苄(头孢或先锋4号)、头孢拉定(先锋6号)、氨苄西林钠、哌拉西林、头孢曲嗪、苯咪唑青霉素等β－内酰氨类抗生素的重要中间体。对羟基苯乙醇腈主要用于羟氨苄青霉素(阿莫西林)、头孢羟氨苄(头孢5号)、头咆哌酮、头孢曲嗪等药物的合成。目前这类产品的主要合成方法是NaCN-苯甲醛(KCN-苯甲醛)法，该方法是使用过量的剧毒品氰化钾或氰化钠做氰化试剂，在水溶液中与苯甲醛或取代苯甲醛发生反应，由于氰化钾或氰化钠在有机相中不溶解，芳香醛在水中也不溶解，即反应是在非均相条件下完成的，导致收率较低，仅为40％～60％。

丙酮氰醇是一种无色液体，可以溶于水及多种有机溶剂，该物质的毒性比氰化钠降低明显降低(丙酮氰醇的LD50是52mg/kg,而氰化钠的LD50是6mg/kg，均为大鼠经口)，同时，在适当催化剂和酸性或碱性条件下该化合物可以释放出氰根离子，成为一种新兴的氰化试剂。目前对丙酮氰醇做氰化试剂的研究多使用La(Oi-Pr)₃、Ce(Oi-Pr)₃、Sm(Oi-Pr)₃、Yb(Oi-Pr)₃、Zr(OBu^t)₄等催化剂；使用复杂有机金属催化剂；使用生物酶作催化剂等，这些催化剂价格高昂或制备方法复杂，显然不适用于工业化生产α-羟基腈。1991年日本京都大学报道了使用阴离子交换树脂做催化剂合成α-羟基腈，但反应时间长达2-6天。

发明内容

本发明是要解决现有α-羟基腈的制备方法氰化试剂毒性大、价格昂贵的问题，提供一种利用丙酮氰醇制备α-羟基腈的方法。

本发明利用丙酮氰醇制备α-羟基腈的方法，包括以下步骤：

一、催化剂的制备：

将阳离子交换树脂浸渍在重量百分含量为20％的有机胺甲醇溶液中6-8h，过滤，然后用甲醇洗涤3～5次，干燥后得到催化剂；

二、α-羟基腈的制备：

将丙酮氰醇和芳香醛按摩尔比(1.1～1.3):1溶于甲醇中，加入催化剂，室温反应2～10h，得α-羟基腈粗品；

滤出催化剂，减压蒸出甲醇和副产物丙酮，剩余物加乙酸乙酯和水萃取分离，乙酸乙酯层用20％盐水洗涤2～3次，干燥后旋蒸除去乙酸乙酯，得α-羟基腈。

进一步的，步骤一中阳离子交换树脂是大孔弱酸性丙烯酸系阳离子交换树脂。

进一步的，步骤一中有机胺为2,5-二甲基吡啶、2-甲基吡啶、2-氨基吡啶、4-氨基吡啶、吡嗪、哌啶、三烯丙基胺、三丁基胺或二甲基辛基胺。

进一步的，步骤二中芳香醛为苯甲醛、2-甲氧基苯甲醛、2-羟基苯甲醛、4-甲氧基苯甲醛、4-羟基苯甲醛、4-硝基苯甲醛、4-二甲氨基苯甲醛、2-甲基苯甲醛、2,5-二甲基苯甲醛、4-氟苯甲醛、4-氯苯甲醛、4-溴苯甲醛、4-碘苯甲醛、4-氨基苯甲醛、4-氰基苯甲醛或3-氰基苯甲醛。

进一步的，步骤二中催化剂的质量是芳香醛质量的3％～10％。