[發(fā)明專利]含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物的微波消解無(wú)溶劑固相合成法與應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610178043.8
• 申請(qǐng)日: 2016-03-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105753852B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳連清;黃林偉;牛雄雷;季明剛;張慧淳
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南民族大學(xué)
• 主分類號(hào): C07D413/04
• 分類號(hào): C07D413/04;C07D413/14;C07D263/52;C07D271/10;C07D417/04;C07D277/60;C07D277/56;C07D285/12;C07D233/64;C07D231/12;C07D233/58;C07D249/08;C07
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務(wù)所 42001
• 代理人: 余曉雪;王敏鋒

本發(fā)明屬于有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了三系列含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物的微波消解無(wú)溶劑固相合成法與應(yīng)用。本發(fā)明采用微波消解無(wú)溶劑固相合成法合成目標(biāo)物，微波消解具有密閉容器反應(yīng)和微波加熱兩個(gè)特點(diǎn)，通過(guò)高溫高壓氣化環(huán)合劑，產(chǎn)生的氣溶膠溶解試樣，均相反應(yīng)，微波輻射與環(huán)合劑協(xié)同作用，決定了其反應(yīng)時(shí)間短，反應(yīng)原料不揮發(fā)，可回收利用等優(yōu)點(diǎn)，有效地降低了生產(chǎn)成本，節(jié)能環(huán)保，并且操作簡(jiǎn)單，收率較高。制備得到的三系列含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物具有優(yōu)良的熒光與紫外等光物理性能，而且具有很好的抗菌及殺蟲(chóng)生物活性，因而具有非常大的開(kāi)發(fā)應(yīng)用價(jià)值與前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及有機(jī)合成技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及三系列含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物及其微波消解無(wú)溶劑固相合成法，還涉及該三系列化合物的應(yīng)用。

背景技術(shù)

含氧、含硫、含氮取代唑類化合物是一類重要的五元雜環(huán)類化合物，由于其易形成氫鍵、與金屬離子配位以及π-π堆積、靜電和疏水作用，含氧、含硫、含氮取代唑類化合物可發(fā)生多種非共價(jià)鍵相互作用，表現(xiàn)出某些特殊的性能。在材料領(lǐng)域，唑類化合物可應(yīng)用于光致發(fā)光材料、非線性光學(xué)材料、導(dǎo)電材料以及場(chǎng)效應(yīng)晶體管等多個(gè)領(lǐng)域的新型材料；在醫(yī)藥領(lǐng)域，可作為藥效基團(tuán)，殺菌消炎鎮(zhèn)痛，治療感染性疾病；在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，唑類農(nóng)藥的開(kāi)發(fā)異常活躍，新型唑類農(nóng)藥在治理蟲(chóng)害，確保農(nóng)作物豐收和農(nóng)業(yè)的健康發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。由于唑類五元雜環(huán)型化合物結(jié)構(gòu)的多樣性與特殊性能，在眾多領(lǐng)域顯示出寬廣的應(yīng)用潛力和開(kāi)發(fā)價(jià)值。

含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物的合成一般采用外界加熱，選擇合適溶劑，冷凝回流并使用磁子攪拌的方法。操作方法復(fù)雜，溶劑消耗量大，能源消耗高，后處理復(fù)雜并污染環(huán)境，產(chǎn)率難提升。由于傳統(tǒng)方法存在能耗大、時(shí)間長(zhǎng)、產(chǎn)率低、后處理麻煩、溶劑揮發(fā)、環(huán)境污染等缺點(diǎn)，在一定程度上限制了含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物的應(yīng)用，本發(fā)明將針對(duì)這些缺點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。本申請(qǐng)發(fā)明人擬在合成方法上采用微波消解無(wú)溶劑固相合成法，在反應(yīng)過(guò)程中避免了大量有機(jī)溶劑的使用，節(jié)約了資源、減少了環(huán)境污染，且后續(xù)處理簡(jiǎn)單，產(chǎn)物非常容易處理。

微波消解通常是指利用微波加熱封閉容器中的消解液和試樣從而在高溫增壓條件下使各種樣品快速溶解消化，具有密閉容器反應(yīng)和微波加熱兩個(gè)特點(diǎn)，決定了其完全、快速、低空白的優(yōu)點(diǎn)。微波消解法在無(wú)機(jī)材料合成上具有廣泛應(yīng)用，但在有機(jī)合成上的應(yīng)用報(bào)道較少。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明設(shè)計(jì)了由N-(2-氧代)酰胺衍生物(Ia)或1,4’-雙酰肼衍生物(Ib)在微波反應(yīng)器里，采用不同環(huán)合劑作為反應(yīng)介質(zhì)，使用微波輻射對(duì)反應(yīng)容器加熱，創(chuàng)造一個(gè)均勻受熱反應(yīng)環(huán)境，環(huán)合劑氣化形成氣凝膠，溶解試樣，在微波輻射與氣凝膠的協(xié)同作用下，無(wú)溶劑固相合成一系列含氧、含硫、含氮取代五元雜環(huán)唑類化合物(II)、(III)和(IV)型化合物(統(tǒng)稱為“通式(A)所示化合物”)的方法，該方法節(jié)能環(huán)保、生產(chǎn)成本低、后處理簡(jiǎn)單、反應(yīng)時(shí)間短。

具體的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下：

一種通式(A)所示化合物的合成方法：

將化合物和環(huán)合劑置于微波反應(yīng)器的反應(yīng)瓶中，將微波反應(yīng)器的功率設(shè)置為450W～650W，啟動(dòng)微波反應(yīng)器并從室溫按45℃/min的速率升溫至100～300℃后恒溫反應(yīng)10～40分鐘后停止反應(yīng)，自然冷卻到室溫，將反應(yīng)瓶中混合物用蒸餾水洗滌，干燥，乙醇重結(jié)晶后得到通式(A)所示化合物。

優(yōu)選的，所述微波反應(yīng)器的功率設(shè)置為500W～600W，恒溫反應(yīng)的溫度設(shè)置為150～250℃，恒溫反應(yīng)時(shí)間為20～40分鐘；

最佳的，所述微波反應(yīng)器的功率設(shè)置為500W～560W，恒溫反應(yīng)的溫度設(shè)置為200～240℃，恒溫反應(yīng)時(shí)間為20～30分鐘；

所述化合物與環(huán)合劑的摩爾比為1：1.2；

化合物的質(zhì)量和反應(yīng)瓶體積的比例關(guān)系為(2.0-3.5)g：10mL，效果最佳；