对溴苯乙腈的衍生化应用与制备工艺

腈基是多功能中间体，并且在杂环合成中的应用。氰基在药物发现中很常见，目前已有超过50种不同的含氰基小分子药物被开发，DrugBank数据库收录的2327个已上市小分子药物中大概2.4%含有氰基官能团，含有氰基的畅销药物包括依他普仑、维拉帕米、利匹韦林等药物，对溴苯乙腈广泛用于药物及中间体的合成。

应用

a, a-二甲基-4-溴-苯乙腈的制备

a, a -二甲基-4-溴苯乙腈是一种重要的药物中间体和有机合成的中间体，其结构式为:

袁振文等以对溴苯乙腈为原料，溶于苯类反应溶剂，在相转移催化剂、碱溶液的存在下，低温与甲基化试剂进行反应，反应产物经后处理，获得所说的目标产物，其纯度大于99%(气相色谱)，产率为84%~90%。^[1]

2-(4-溴苯甲基)-苯并咪唑的合成

苯并咪唑类杂环化合物具有杀菌、消炎、抗氧化、防腐等活性，在医药，复合材料等诸多领域有突出的应用前景。苯并咪唑衍生物由于其在铜表面优异的吸附功能，常常作为铜表面缓蚀剂。唐欣等人在苯并咪唑类物质中引入了溴元素，合成了2-(4-溴苯甲基)-苯并咪唑(BBBI)，简单操作为：对溴苯乙腈和邻苯二胺为原料，在磷酸和多聚磷酸混合酸的催化下，合成了2-(4-溴苯甲基)-苯并咪唑(BBBI)，并采用电化学极化曲线法考察了BBBI在5%硫酸溶液中对铜的缓蚀作用，发现BBBI对铜电极腐蚀有较好的缓蚀效果。^[2]

2-(4-溴苯基)-3,3-二苯基丙烯腈的合成

唐本忠等发现高度扭曲的噻咯类化合物处于聚集态时，能够有效限制分子内旋转，克服芳香性化合物分子间的T-相互作用，降低聚集发光淬灭效应，实现有机化合物的聚集诱导发光(AIE)来。AIE活性的有机发光材料在OLED细胞成像和传感等多个领域引起了人们的广泛关注。Yuan等发现三苯基丙烯腈(TPAN)可作为AIE材料的合成砌块。2-(4-溴苯基)-3，3-二苯基丙烯腈(Br-TPAN)是TPAN衍生的重要中间体，何刚等以甲苯为溶剂，利用二苯甲酮与对溴苯乙腈在碱性条件下经Knoevenagel缩合反应，合成了2-(4-溴苯基)-3,3-二苯基丙烯腈(Br-TPAN)：^[3]

制备工艺

氰化钾(0.3g, 4.5mmol)溶于15ml DMSO中，在90℃下溶解1小时。4-溴苄基溴(1.0g, 4.0mmol)缓慢加入到混合物中几分钟后变成了暗红色。2个小时后，原料完全溶解，用二氧化硅薄层色谱(CHCl3/己烷9:1)检测。将混合物倒入100 mL蒸馏水中，用乙酸乙酯萃取(4×10毫升)。收集有机相，在Na2SO4中干燥并减压蒸馏。CHCl3/己烷(9:1)硅胶柱层析洗脱得到白色固体的4-溴苯乙腈。得到0.68克，产率86%。^[4]

由于氰化钾剧毒，限制了使用，Wu Guojiao等人开发的新工艺：(4-溴苯基)硼酸(100mg)，α-氨基乙腈盐酸盐(92.5 mg, 1.0Mmol)，亚硝酸钠(86mg, 1.25mmol)加入Schlenk管。在甲苯溶剂中(1.2 mL)和水(60 μL)。在50℃反应，柱层析后得到6b为淡黄色液体，产率82%。^[5]

参考文献

[1] 袁振文, 廖本仁, 刘志平. a, a-二甲基-4-溴-苯乙腈的制备方法: 中国, CN1626508[P]. 2003-12-10.

[2] 唐欣, 唐有根, 刘小平. 等. 2-(4-溴苯甲基)-苯并咪唑的合成及缓蚀性能[J]. 化学研究, 2008(9), 19(3): 48-50.

[3] 何刚, 蒋炳丽, 龚永洋. 等. 2-(4-溴苯基)-3,3-二苯基丙烯腈的合成及光物理性质[J].  合成化学, 2018, 26(8): 607-610.

[4] Tasso, T. T.; Schlothauer, J. C.; Junqueira, H. C.; Matias, T. A.; Araki, K.; Liandra-Salvador, E.; Antonio, F. C. T.; Homem-de-Mello, P.; Baptista, M. S. Photobleaching Efficiency Parallels the Enhancement of Membrane Damage for Porphyrazine Photosensitizers. J. Am. Chem. Soc. 2019, 141, 15547-15556.

[5] Wu, G.; Deng, Y.; Wu, C.; Zhang, Y.; Wang, J. Synthesis of alpha-aryl esters and nitriles: deaminative coupling of alpha-aminoesters and alpha-aminoacetonitriles with arylboronic acids. Angew. Chem., Int. Ed. 2014, 53, 10510–10514.