[發明專利]一種1,3,5?三嗪類衍生物的合成方法

有效

• 申請號: 201410458244.4
• 申請日: 2014-09-10
• 公開（公告）號: CN104262273B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 張武;尤青
• 申請（專利權）人: 安徽師范大學
• 主分類號: C07D251/24
• 分類號: C07D251/24
• 代理公司: 蕪湖安匯知識產權代理有限公司34107
• 代理人: 張巧嬋

技術領域

本發明屬于有機合成技術領域，特別涉及一種三嗪類衍生物的合成方法。

背景技術

三嗪類衍生物的研究始于20世紀50年代中期，當時開發出第一個三嗪類除草劑西瑪津使農作物獲得了大規模的收成。此后國外已開發出數十種該類的三嗪類化合物，主要用于除草、殺蟲、殺菌和抗病毒等，如三嗪氟草胺、1,3,5-三嗪-2,4-二酮、撲草凈和特丁津等。這類化合物毒性低，殘留短，作用機制獨特，近年來更是受到國內外研究人員的廣泛關注。此外，三嗪化合物環張力較小，穩定性很好，氮含量極高(51.83％)，具有較高的生成焓，而且該類化合物具有高密度、熱穩定性好等優點，因此可以作為氣體發生劑、固體推進劑燃料以及煙火劑。如2,4,6-三氯-1,3,5-三嗪(TCT)、2,4,6-三疊氮基-1,3,5-三嗪(TAT)和2,4,6-三硝基-1,3,5-三嗪(TNTA)等都是良好的含能材料。因此，探索1,3,5-三嗪類衍生物的合成、生物活性是有機化學中最具生命力的研究課題之一。

文獻中報道過的合成三嗪類化合物的方法主要有以下幾種：

(一)以異硫氰酸酯類化合物與脒在微波下反應得到1,3,5-三嗪類化合物。

這種方法使用了微波條件，且用到的堿是NaOH等強堿，產率不高，工業上實施較困難。

(二)以異硫氰酸酯類化合物與N,N-二乙基脒類化合物在THF溶劑中室溫下反應24h得到中間產物，再以HgCl₂為催化劑，三乙醇胺為堿，與脒的鹽酸鹽在室溫下反應4h得到1,3,5-三嗪類衍生物。

該方法雖然在室溫下進行，但是用到HgCl2這種劇毒類物質做催化劑，且得到的產物產率均不太理想。

(三)利用Ru配合物做催化劑，脒跟醇反應得到1,3,5-三嗪。

該反應是以貴金屬Ru配合物做催化劑，且用到的堿為Cs₂CO₃，反應成本高，不利于工業大規模生產。

(四)以脒的鹽酸鹽與DMF反應得到1,3,5-三嗪類化合物。

該方法使用了吡啶做配體，且需要1atm的O₂條件，反應較為苛刻，而且底物的適用性不高，產率也不理想。

(五)以1,2,4-三唑與氰胺和原甲酸三乙酯進行三組分反應得到含有1,3,5-三嗪結構的物質。

該反應使用了微波反應，反應溫度較高，且產率一般，不利于工業生產。

(六)利用對硝基苯基碳酸酯樹脂進行多步反應得到1,3,5-三嗪類衍生物。

(i)S-甲基異硫脲硫酸鹽(6equiv,0.1M)，Cs₂CO₃(12equiv,0.2M)，DMF,室溫，48h。(ii)R¹NCO(6equiv,0.1M)，DCM，室溫，一夜。(iii)R²NH₂(6equiv,0.1M)，THF，50℃，一夜。(iv)KOEt(3equiv,0.1M)，EtOH，60℃，一夜。(v)TFA/DCM(1:1)，1h。該方法為多步反應，這也決定了最終產物產率不高。

現有技術合成1,3,5-三嗪類化合物的方法很多，但是這些方法有些需要經過復雜的合成步驟，副反應較多，且大部分產率比較低；有些使用高毒性的底物或有機溶劑易造成環境污染，有些使用稀土金屬等為催化劑，成本較為昂貴，不適用于工業生產。因此，提供一種合成1,3,5-三嗪類化合物的新型的綠色合成方法很有必要。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種1,3,5-三嗪類衍生物的合成方法，本發明利用空氣為氧化劑，醋酸銅催化脒和醇直接反應，本發明合成方法成本低，原料易得，效率高，使用范圍廣，適合多種底物反應。

本發明采用的技術方案是：

一種1,3,5-三嗪衍生物的合成方法，步驟包括：

A、將脒的鹽酸鹽、醇與一水合醋酸銅、碳酸鈉混合后，加入溶劑，在110℃-120℃的條件下空氣中反應12h-24h；

B、將產物純化，經萃取、干燥、濃縮后通過柱層析分離得到1,3,5-三嗪類衍生物。

所述脒的鹽酸鹽的結構式為：

其中R為H、Br、CH₃；

所述醇的結構式為：