CN100335467C - 一锅法区域选择性合成5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,在有机溶剂中和10-100℃温度下,分子式为R1N3的有机叠氮化合物,分子式为R2的末端炔烃,碘化亚铜,一氯化碘和分子式为N(R3)3的三级胺反应,成功的以区域选择性的方法在5-位引进了碘原子,从而以区域选择性的方法一锅法合成5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物。
Description
技术领域
本发明涉及一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,该方法能一锅法区域选择性合成。
背景技术
1,2,3-三氮唑是一类很重要的化合物,在工业上它被广泛应用于颜料、纤维的光亮剂、金属和合金的防腐剂和有机物及聚合物的稳定剂,在农业上它被用于除草剂,杀菌剂,在医药上它被用于多种不同功能的药物中。由于这类化合物并不存在于自然界中,它都是通过化学合成的方法来制备的。最常用的制备1,2,3-三氮唑的方法是通过有机叠氮化合物和炔烃的1,3-偶极加成反应来实现的。但在这种方法中,对于不对称的炔烃化合物,进行反应后往往生成两种不同的位置异构体,这就对制备这类化合物的成本造成了很大的影响,而且也增加了三废。近年来,有人利用一价铜催化的有机叠氮化合物和炔烃的1,3-偶极加成反应成功的进行了1,4-二取代-1,2,3三氮唑区域选择性合成。本发明就是在此基础上,通过在体系中加入第三组份一氯化碘,成功的以区域选择性的方法在5-位引进了碘原子,从而以区域选择性的方法一锅法合成5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物。
发明内容
本发明是一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,该方法能一锅法区域选择性合成。
本发明的反应方程式如下:
式中:R1可以是:C1-C9的烷基,-CH2(CF2)nF;-CH2CH2(CF2)nF;芳基;R2可以是:C1-C9的烷基,芳基,酯基及酰胺基;R3可以是:C1-C9的烷基,芳基,n=2-8。
本发明的方法中,在有机溶剂中,将分子式为R1N3的有机叠氮化合物,分子式为
的末端炔烃,碘化亚铜,一氯化碘和分子式为NR3 3的三级胺,在10-100℃温度下反应1-30小时。所述的有机叠氮化合物,末端炔烃,碘化亚铜,一氯化碘,三级胺的摩尔比依次为1∶0.8-1.5∶0.8-1.5∶0.8-2.5∶1-20。更多的三级胺对反应没有影响。推荐的摩尔比为1∶1-1.2∶1-1.2∶1-1.5∶1-5。最适宜温度在20-40℃间。
有机溶剂可以是四氢呋喃,乙腈,N,N-二甲基甲酰胺,苯等。本发明的反应也可以用TLC检测,待原料消失,停止反应,纯化后即可得产物。
本发明的方法最好在无水无氧和氮气保护下进行,可以提高反应产率。
本反应的一些典型的反应结果列于下表:
表1:一锅法区域选择性的合成5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物
具本实施方式
通过下述实施例将有助于理解本发明,但并不限制本发明的内容。
典型操作步骤:
1.在无水无氧,氮气保护下,在反应管中加入R1CH2N3(0.5mmol),末端炔2(0.5mmol),CuI(0.5mmol),Bu3N(0.6mmol),THF(5ml),ICl(0.5mmol),室温下反应20h,后处理得产物3。
2.在无水无氧,氮气保护下,在反应管中加入R1CH2N3(0.5mmol),末端炔2(0.5mmol),CuI(0.5mmol),Et3N(0.6mmol),THF(5ml),ICl(0.5mmol),80℃下反应20h,后处理得产物3。
3.在无水无氧,氮气保护下,在反应管中加入R1CH2CH2N3(0.5mmol),末端炔2(0.5mmol),CuI(0.5mmol),Bu3N(0.6mmol),THF(5ml),ICl(0.5mmol),室温下反应20h,后处理得产物3。
4.在无水无氧,氮气保护下,在反应管中加入R1CH2N3(0.5mmol),末端炔2(0.5mmol),CuI(0.5mmol),Bu3N(0.6mmol),乙腈(5ml),ICl(0.5mmol),室温下反应20h,后处理得产物3。
5-Iodo-4-phenyl-1-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-1H-[1,2,3]triazole(3aa)5-碘-4-苯基-1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;mp:164-165℃;1H NMRδ5.10(q,J=8Hz,2H),7.44-7.54(m,3H),7.93-7.97(m,2H);19F NMRδ-69.71(t,J=8Hz,3F);IR 1100,1189,1400,1447cm-1;MS m/z 353(M+,7),325(42),242(41),198(51),89(100);元素分析,C10H7F3IN3:计算值C,34.02;H,2.00;N,11.90;F,16.14.实测值:C,34.03;H,2.22;N,11.91;F,16.48.
4-Butyl-5-iodo-1-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-1H-[1,2,3]triazole(3ab)5-碘-4-丁基-1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;1H NMRδ0.96(t,J=7Hz,3H),1.65-1.77(m,2H),1.34-1.47(m,2H),2.70(t,J=8Hz,2H),5.99(q,J=8Hz,2H);19F NMRδ-69.99(t,J=8Hz,3F);IR 1120,1169,1397,1525,2322,2967,3018cm-1;MSm/z 333(M+,1),262(97),206(50),178(19),136(100);元素分析,C8H11F3IN3:计算值C,28.85;H,3.33;N,12.62;F,17.11.实测值:C,28.87;H,3.35;N,12.57;F,17.20.
Allyl 5-Iodo-1-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxylic ester(3ac)5-碘-1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙酯
白色固体;1H NMRδ4.92(d,J=5Hz,2H),5.15(q,J=8Hz,2H),5.34(d,J=11Hz,1H),5.48(d,J=17Hz,1H),6.00-6.14(m,1H);19F NMRδ-69.61(t,J=8Hz,3F);IR 1114,1178,1266,1519,1720,2976,3020cm-1;MS m/z 360(M+-1,4),276(7),233(15),153(49),41(100);元素分析,C8H7F3IN3O2:计算值C,26.61;H,1.95;N,11.64;F,15.79.实测值:C,26.51;H,2.18;N,11.52;F,15.29.
Allyl 5-Iodo-1-(2,2,2-trifluoro-ethyl)-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxylic amide(3ad)5-碘-1-(2,2,2-三氟乙基)-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙胺
白色固体;1H NMRδ4.09(t,J=8Hz,2H),5.54(q,J=8Hz,2H),5.21(d,J=11Hz,1H),5.30(d,J=17Hz,1H),5.85-5.99(m,1H),7.25-7.39(br,1H);19F NMRδ-69.71(t,J=8Hz,3F);IR 1117,1178,1265,1557,1652,2961,3399cm-1;MS m/z 360(M+,8),276(11),233(40),205(34),150(67),56(100);元素分析,C8H8F3IN4O:计算值C,26.69;H,2.24;N,15.56;F,15.83.实测值:C,26.67;H,2.39;N,15.50;F,15.67.
5-Iodo-4-phenyl-1-(2,2,3,3-tetrafluoro-propyl)-1H-[1,2,3]triazole(3ba)5-碘-4-苯基-1-(2,2,3,3-四氟丙基)-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;mp:152-153℃;1H NMRδ5.07(t,J=13Hz,2H),6.04(tt,J1=3Hz,J2=53Hz,1H),7.42-7.55(m,3H),7.92-7.99(m,2H);19F NMRδ-136.87(d,J=52Hz,2F),-118.68(t,J=12Hz,2F);IR 1093,1236,1538cm-1;MS m/z 385(M+,3),366(1),357(32),230(51),89(100);元素分析,C11H8F4IN3:计算值C,34.31;H,2.09;N,10.91;F,19.73.实测值:C,34.16;H,2.17;N,10.97;F,19.88.
4-Butyl-5-iodo-1-(2,2,3,3-tetrafluoro-propyl)-1H-[1,2,3]triazole(3bb)5-碘-4-丁基-1-(2,2,3,3-四氟丙基)-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;1H NMRδ0.96(t,J=7Hz,3H),1.32-1.46(m,2H),1.62-1.76(m,2H),2.70(t,J=8Hz,2H),4.94(t,J=13Hz,2H),5.98(tt,J1=3Hz,J2=53Hz,1H);19F NMRδ-137.14(d,J=53Hz,2F),-119.10(t,J=13Hz,2F);IR 1107,1235,1437,2966cm-1;MS m/z 346(M+-19,2),294(100),238(42),210(39),168(98);元素分析,C9H12F4IN3:计算值C,29.61;H,3.31;N,11.51;F,20.82.实测值:C,29.23;H,3.28;N,11.32;F,20.87.
Allyl 5-Iodo-1-(2,2,3,3-tetrafluoro-propyl)-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxylic ester(3bc)5-碘-1-(2,2,3,3-四氟丙基)-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙酯
白色固体;mp:75-76℃;1H NMRδ4.89-4.92(m,2H),5.07(t,J=14Hz,2H),5.31-5.51(m,2H),5.81-6.18(m,2H);19F NMRδ-136.19(d,J=52Hz,2F),-117.96(t,J=14Hz,2F);IR 1108,1226,1518,1718,3012cm-1;MS m/z 393(M+);元素分析,C9H8F4IN3O2:计算值C,27.50;H,2.05;N,10.69;F,19.33.实测值:C,27.44;H,2.28;N,10.62;F,19.40.
Allyl 5-Iodo-1-(2,2,3,3-tetrafluoro-propyl)-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxylic amide(3bd)5-碘-1-(2,2,3,3-四氟丙基)-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙胺
白色固体;mp:114-115℃;1H NMRδ4.07-4.13(m,2H),5.05(t,J=14Hz,2H),5.19-5.33(m,2H),5.80-6.18(m,2H);19F NMRδ-136.12(d,J=53Hz,2F),-117.95(t,J=14Hz,2F);IR 1117,1258,1557,1646,2959,3382cm-1;MS m/z 392(M+,11),265(47),237(31),182(100),51(38);元素分析,C9H9F4IN4O:计算值C,27.57;H,2.31;N,14.29;F,19.38.实测值:C,27.71;H,2.37;N,14.14;F,19.14.
5-Iodo-4-phenyl-1-(,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-oxtyl)-1H-[1,2,3]triazole(3ca)5-碘-4-苯基-1-(3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-十三氟辛基)-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;mp:164-165℃;1H NMRδ4.3(t,2H),5.20(t,J=14Hz,2H),7.40-7.60(m,3H),7.92-8.03(m,2H);19F NMRδ-126.36(2F),-123.27--122.92(4F),-121.91(2F),-115.14(2F),-80.96(3F);IR 1139,1209,3024cm-1;MS m/z 603(M+,1),575(20),448(29),242(35),89(100);元素分析,C15H7F13IN3:计算值C,29.87;H,1.17;N,6.97;F,40.95.实测值:C,29.91;H,1.46;N,7.14;F,41.03.
Allyl 5-Iodo-1-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-heptyl)-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxylic ester(3cc)5-碘-1-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-十三氟庚基)-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙酯
白色固体;mp:133-134℃;1H NMRδ4.94-4.97(m,2H),5.21(t,J=14Hz,2H),5.36-5.50(m,2H),5.05-6.17(m,1H);19F NMRδ-126.10(2F),-122.83(4F),-121.79(2F),-114.77(2F),-81.00(3F);IR 1140,1229,1522,1730cm-1;MS m/z 611(M+);元素分析,C13H7F13IN3O2:计算值C,25.55;H,1.15;N,6.88;F,40.42.实测值:C,25.57;H,1.09;N,6.92;F,40.60.
Allyl 5-Iodo-1-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-tridecafluoro-heptyl)-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxyli amide(3cd)5-碘-1-(2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,7-十三氟庚基)-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙胺
白色固体;mp:114-115℃;1H NMRδ4.10(t,J=6Hz,2H),5.15(t,J=14Hz,2H),5.30(d,J=17Hz,1H),5.21(d,J=9Hz,1H),7.25-7.39(br,1H);19F NMRδ-123.12(2F),-122.83(4F),-121.91(2F),-115.13(2F),-80.96(3F);IR 1151,1200,1556,1655,3421cm-1;MS m/z 610(M+,13),591(3),526(10),483(25),455(35),400(81),80(56),56(100);元素分析,C13H8F13IN4O:计算值C,25.59;H,1.32;N,9.18;F,40.48.实测值:C,25.64;H,1.36;N,9.10;F,40.60.
1-Benzyl-5-iodo-4-phenyl-1H-[1,2,3]triazole(3da)5-碘-4-苯基-1-苄-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;mp:128-129℃;1H NMRδ5.72(s,2H),7.32-7.53(m,8H),7.94-8.00(m,2H);IR 1155,1230,1446,3031cm-1;MS m/z 361(M+,2),234(6),206(39),91(100);元素分析,C15H12IN3:计算值C,49.88;H,3.35;N,11.63.实测值:C,49.79;H,3.42;N,11.65.
1-Benzyl-5-iodo-1H-[1,2,3]triazole-4-carboxylic acid allyl ester(3dc)5-碘-1-苄基-1H-1,2,3三氮唑-4-甲酸烯丙酯
白色固体;1H NMRδ4.87-4.89(m,2H),5.29-5.33(m,1H),5.41-5.48(m,2H),5.68(s,2H),5.99-6.10(m,1H),7.25-7.31(m,2H),7.32-7.37(m,3H);MS m/z 369(M+,1),242(13),91(100);元素分析,C13H12IN3O2:计算值C,42.30;H,3.28;N,11.38.实测值:C,42.23;H,3.27;N,11.30.
5-Iodo-1-octyl-4-phenyl-1H-[1,2,3]triazole(3ea)5-碘-1-辛基-4-苯基-1H-1,2,3三氮唑
白色固体;mp:76-77℃;1H NMRδ0.90(m,3H),1.23-1.45(m,10H),1.95-2.00(m,2H),4.45(t,J=7Hz,2H),7.41-7.51(m,3H),7.93-7.97(m,2H);IR 1153,1227,1447,2919cm-1;MS m/z 383(M+,6),243(100),228(41),116(88),91(54);元素分析,C16H22IN3:计算值C,50.14;H,5.49;N,10.96.实测值:C,50.25;H,5.69;N,10.85.
Claims (5)
1.一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,该化合物结构式如下:
其中,R1是C1-C9的烷基、-CH2(CF2)nF、-CH2CH2(CF2)nF或芳基;R2是C1-C9的烷基、芳基、酯基及酰胺基;n=2-8;或者当R1=CF3CH2或HCF2CF2CH2时,R2=苯基、丁基、C(O)OCH2CH=CH2、C(O)NHCH=CH2,其特征是在有机溶剂中和10-100℃温度下,分子式为R1N3的有机叠氮化合物,分子式为
的末端炔烃,碘化亚铜,一氯化碘和分子式为N(R3)3的三级胺反应1-30小时,所述的有机叠氮化合物,末端炔烃,碘化亚铜,一氯化碘,三级胺的摩尔比依次为1∶0.8-1.5∶0.8-1.5∶0.8-2.5∶1-20;R3是C1-C9的烷基,或者芳基。
2.如权利要求1所述的一种5-碘代-1,4-二取代-l,2,3-三氮唑化合物的合成方法,其特征是反应温度为20-40℃。
3.如权利要求1所述的一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,其特征是所述的有机溶剂是四氢呋喃,乙腈,N,N-二甲基甲酰胺或苯。
4.如权利要求1所述的一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,其特征是在无水无氧和氮气保护下进行。
5.如权利要求1所述的一种5-碘代-1,4-二取代-1,2,3-三氮唑化合物的合成方法,其特征是所述的有机叠氮化合物,末端炔烃,碘化亚铜,一氯化碘,三级胺的摩尔比依次为1∶1-1.2∶1-1.2∶1-1.5∶1-5。
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