一種四氮唑類化合物的化學合成方法

2023-06-02 15:43:11 3

專利名稱：一種四氮唑類化合物的化學合成方法
技術領域：
本發明涉及一種四氮唑類化合物的化學合成方法。
背景技術：
在本發明作出之前，現有技術四氮唑類化合物的化學合成方法主要是以乙酸、三氟乙酸等傳統的勃朗斯德酸作為催化劑來製備。如US3，767,667提出的用2.6g苯胺鹽酸鹽和1.5g疊氮化鈉、5ml原甲酸三乙酯在10ml乙酸催化作用下反應製得。
胺鹽酸鹽、疊氮化鈉和原甲酸三乙酯的三組分反應路線具有反應條件溫和，產率較高等優點，相比較以前應用較難得到的異腈類化合物和劇毒的疊氮酸反應來製備四氮唑類化合物已有很大的進步。但是該反應路線仍有較大缺點首先是要將胺製成鹽酸鹽來反應，操作較為麻煩；其次是反應體系中存在鹽酸、乙酸等強酸性介質和疊氮化鈉作用仍會有劇毒、易爆的疊氮酸氣體放出，使得反應存在較大的安全隱患；再次是過量的乙酸較難通過蒸餾回收提純，易造成環境汙染。因此，該反應路線中存在的許多問題尚待改進。

發明內容本發明的任務是克服現有技術的缺點，提供一種工藝合理、反應收率高、催化劑用量少又可方便回收套用、生產成本低、環保的四氮唑類化合物的化學合成方法。
所述的四氮唑類化合物如式(I)所示，所述的化學合成方法包括如下步驟如式(II)的胺、如式(III)的原羧酸酯、與疊氮酸金屬鹽(IV)在催化劑三氟甲磺酸鐿的作用下在有機溶劑中於20～150℃反應，後處理而得目標產物； R1-NH2(II)R2C(OR3)3(III)Mm+(N3)m(IV)其中式(I)和(II)中，R1代表氫，或C1～C6的烷基或羧基或酯基，或如式(V)的取代基 其中式(V)中R4代表氫、C1～C4的烷基或烷氧基、滷素、羥基、或硝基，A代表苯環或下列之一的雜環呋喃、噻吩、吡咯、吡啶，n為0或1；式(III)中R2為氫或C1～C6的烷基，R3為C1～C6的烷基；式(Ⅳ)中M為金屬Li、Na、K、Ca、Mg、Zn或Cu，m為1或2。
R1優選為氫、C1～C6的烷基、苯基、苄基或A為雜環的式(V)取代基；R2優選為氫或甲基，R3優選為甲基或乙基；M優選為金屬Na。
反應式如下
所述的有機溶劑可以為下列之一或一種以上的任意組合①碳原子數為1～4的滷代烴、②碳原子數為1～7的酯、③碳原子數為1～4的醇、④碳原子數為2～6的醚，具體如二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙醚、丙醚、異丙醚、丁醚、二硫化碳、硝基甲烷、硝基苯、N，N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、四氫呋喃、甲苯、1，4-二氧六環；有機溶劑優選為下列之一或一種以上的任意組合①氯仿、②二氯甲烷、③乙醇、④異丙醇、⑤N，N-二甲基甲醯胺、⑥乙酸乙酯、⑦二甲基亞碸。
所述的胺原羧酸酯疊氮酸金屬鹽三氟甲磺酸鐿的投料摩爾比一般為1∶1.0～5.0∶1.0～3.0∶0.02～1.0，優選為1∶1.5～3.0∶1.0～2.0∶0.02～0.05。
所述的有機溶劑用量一般為胺質量的2～20倍，優選為胺質量的10～15倍。
所述的反應溫度優選為50～80℃，反應時間一般為2～10小時。
進一步，四氮唑類化合物的化學合成方法，是按如下步驟進行a.室溫下將投料摩爾比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿為1∶1.5～3.0∶1.0～2.0∶0.02～0.05加入有機溶劑氯仿中溶解；b.升溫到反應溫度50～60℃，反應2-10小時，同時用HPLC跟蹤監測(流速1.5ml/min，乙腈∶水∶醋酸＝20∶80∶0.05)，反應完畢；c.蒸去溶劑，冰浴冷卻下，緩慢加入20ml冰水，不斷攪拌10min，乙酸乙酯萃取三次，有機相濃縮，乙醇重結晶，過濾抽乾得成品。
本發明所用的催化劑可回收套用，回收方法是將反應結束所得水相減壓濃縮，洗滌，在真空下190℃加熱脫水4小時，得白色三氟甲磺酸鐿晶體，回收率可達95％以上。
本發明以三氟甲磺酸鐿代替乙酸、三氟乙酸作為催化劑與現有技術相比，有益效果體現在1.反應收率高(一般在80％以上)、生產成本低；2.具有工藝路線先進、反應條件溫和；3.催化劑用量少、且可回收套用、基本無三廢。
具體實施方式
下面結合實施例對本發明作進一步說明，但本發明的保護範圍並不限於此。
實施例1投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
在裝有溫度計、回流冷凝管和機械攪拌的150ml四口燒瓶內，在室溫下加入苯胺4.56ml(50mmol)，疊氮化鈉3.25g(50mmol)，原甲酸三乙酯8.34ml(50mmol)，三氟甲磺酸鐿0.62g(1mmol)，用氯仿46g溶解，加畢，升溫至60℃，並在60～65℃反應3小時，同時用HPLC跟蹤監測(流速1.5ml/min，乙腈∶水∶醋酸＝20∶80∶0.05)，反應完畢，蒸去溶劑，冰浴冷卻下，緩慢加入20ml冰水，不斷攪拌10min，乙酸乙酯萃取3次，每次30ml。
水相減壓濃縮，洗滌，在真空下190℃加熱脫水4小時，得白色三氟甲磺酸鐿晶體0.95mmol，回收率95.1％。
合併有機相，減壓濃縮後，乙醇重結晶，得到白色晶體為1-苯基四氮唑，5.95g，熔點64.8-65.1℃，收率81.4％，純度99.6％。
實施例2投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的8倍。
其他操作同實施例1，產品收率81.1％，純度99.6％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率94.2％。
實施例3投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的5倍。
其他操作同實施例1，產品收率80.5％，純度99.7％，熔點64.5-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.1％。
實施例4投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的15倍。
其他操作同實施例1，產品收率82.1％，純度99.6％，熔點64.8-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.7％。
實施例5投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的20倍。
其他操作同實施例1，產品收率83.5％，純度99.7％，熔點64.7-65.3℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.5％。
實施例6投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.6％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.3％。
實施例7投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.6％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.4％。
實施例8
投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶2∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.5％，純度99.6％，熔點64.8-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.6％。
實施例9投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶2.5∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.2％，純度99.5％，熔點64.9-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例10投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶3∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.4％，純度99.6％，熔點64.9-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例11投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶4∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.8％，純度99.6％，熔點64.8-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.5％。
實施例12投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶5∶1∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.7％，純度99.5％，熔點64.5-64.9℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.8％。
實施例13投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.9％，純度99.6％，熔點64.5-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率94.7％。
實施例14投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶2.0∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.5％，純度99.4％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率94.6％。
實施例15投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶3∶0.02(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.1％，純度99.5％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率93.9％。
實施例16投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.4％，純度99.6％，熔點64.8-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
實施例17投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.1(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.9％，純度99.5％，熔點64.7-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.6％。
實施例18投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.5(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.7％，純度99.4％，熔點64.7-65.4℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例19
投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶1.0(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.6％，純度99.5％，熔點64.7-65.3℃，三氟甲磺酸鐿回收率97.2％。
實施例20投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鉀，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率85.8％，純度99.3％，熔點64.8-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
實施例21投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈣，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.2％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.7％。
實施例22投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鎂，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.2％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.4％。
實施例23投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鋅，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率83.2％，純度99.4％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例24投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化銅，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率81.9％，純度99.5％，熔點64.6-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.3％。
實施例25投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鋰，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.9％，純度99.5％，熔點64.7-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例26投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍。
其他操作同實施例1，產品收率84.9％，純度99.5％，熔點64.7-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
實施例27投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，乙醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為70～75℃。
其他操作同實施例1，產品收率84.4％，純度99.4％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.5％。
實施例28投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，異丙醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為78～82℃。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.5％，熔點64.7-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.3％。
實施例29投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，丁醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為115～117℃。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.5％，熔點64.7-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.7％。
實施例30投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，正丙醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為95～97℃。
其他操作同實施例1，產品收率82.1％，純度99.4％，熔點64.6-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
實施例31投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，正戊醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為135～138℃。
其他操作同實施例1，產品收率81.5％，純度99.5％，熔點64.6-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.7％。
實施例32投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，二氯甲烷作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為35～40℃。
其他操作同實施例1，產品收率78.4％，純度99.6％，熔點64.7-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.8％。
實施例33投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，1，1-二氯乙烷作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為55～60℃。
其他操作同實施例1，產品收率76.8％，純度99.5％，熔點64.4-64.9℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.7％。
實施例34投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，1，2-二氯乙烷作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～84℃。
其他操作同實施例1，產品收率75.9％，純度99.5％，熔點64.5-64.9℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.0％。
實施例35投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，四氯化碳作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為70～75℃。
其他操作同實施例1，產品收率73.4％，純度99.4％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例36投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，1，1，2，2-四氯乙烷作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為55～57℃。
其他操作同實施例1，產品收率74.7％，純度99.6％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
實施例37投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，乙酸甲酯作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為54～56℃。
其他操作同實施例1，產品收率76.3％，純度99.6％，熔點64.7-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.6％。
實施例38投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，乙酸乙酯作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為75～77℃。
其他操作同實施例1，產品收率76.8％，純度99.6％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.0％。
實施例39
投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，乙酸丙酯作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率76.1％，純度99.6％，熔點64.5-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.4％。
實施例40投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，乙醚作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為30～34℃。
其他操作同實施例1，產品收率72.1％，純度99.5％，熔點64.6-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.7％。
實施例41投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，丙醚作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為85～90℃。
其他操作同實施例1，產品收率71.5％，純度99.5％，熔點64.6-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.3％。
實施例42投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，二硫化碳作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為41～46℃。
其他操作同實施例1，產品收率68.7％，純度99.4％，熔點64.5-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.5％。
實施例43投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，硝基甲烷作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率75.8％，純度99.5％，熔點64.8-65.3℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.6％。
實施例44投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，硝基苯作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率70.3％，純度99.6％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.8％。
實施例45投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，N，N-二甲基甲醯胺作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率79.8％，純度99.6％，熔點64.8-65.2℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.9％。
實施例46投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，二甲基亞碸作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率80.1％，純度99.6％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例47投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，四氫呋喃作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為60～65℃。
其他操作同實施例1，產品收率77.4％，純度99.6％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.5％。
實施例48投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，甲苯作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率72.2％，純度99.5％，熔點64.5-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.5％。
實施例49投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，1，4-二氧六環作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率80.6％，純度99.6％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
實施例50～97投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺投料量為50mmol，原羧酸酯投料量為75mmol，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鈉，投料量為75mmol，氯仿作為有機溶劑，其用量為苯胺的10倍，反應溫度為50-60℃。其操作同實施例1。其中實施例50～97所述的胺及原羧酸酯的化合物分子式如表1所示。實驗結果見表1，反應式如下
表1
實施例98投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鉀，異丙醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的15倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率84.1％，純度99.6％，熔點64.8-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.1％。
實施例99投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶2.0∶1.5∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鉀，異丙醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的20倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率84.5％，純度99.3％，熔點64.6-65.0℃，三氟甲磺酸鐿回收率95.8％。
實施例100投料比為胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿＝1∶1.5∶2.0∶0.05(摩爾比)，胺為苯胺，原羧酸酯為原甲酸三乙酯，疊氮酸金屬鹽為疊氮化鉀，乙醇作為有機溶劑，其用量為苯胺的20倍，反應溫度為80～85℃。
其他操作同實施例1，產品收率83.5％，純度99.1％，熔點64.7-65.1℃，三氟甲磺酸鐿回收率96.2％。
權利要求
1.一種如式(I)的四氮唑類化合物的化學合成方法，包括如下步驟如式(II)的胺、如式(III)的原羧酸酯、與疊氮酸金屬鹽(IV)在催化劑三氟甲磺酸鐿的作用下在有機溶劑中於20～150℃反應，後處理而得目標產物； R1-NH2(II)R2C(OR3)3(III)Mm+(N3)m(IV)其中式(I)和(II)中，R1代表氫，或C1～C6的烷基或羧基或酯基，或如式(V)的取代基 其中式(V)中R4代表氫、C1～C4的烷基或烷氧基、滷素、羥基、或硝基，A代表苯環或下列之一的雜環呋喃、噻吩、吡咯、吡啶，n為0或1；式(III)中R2為氫或C1～C6的烷基，R3為C1～C6的烷基；式(IV)中M為金屬Li、Na、K、Ca、Mg、Zn或Cu，m為1或2。
2.如權利要求1所述的化學合成方法，其特徵在於所述的R1為氫、C1～C6的烷基、苯基、苄基或A為雜環的式(V)取代基。
3.如權利要求1所述的化學合成方法，其特徵在於所述的R2為氫或甲基，R3為甲基或乙基。
4.如權利要求1所述的化學合成方法，其特徵在於所述的M為金屬Na。
5.如權利要求1所述的化學合成方法，其特徵在於所述的有機溶劑為下列之一或一種以上的任意組合①碳原子數為1～4的滷代烴、②碳原子數為1～7的酯、③碳原子數為1～4的醇、④碳原子數為2～6的醚。
6.如權利要求5所述的化學合成方法，其特徵在於所述的有機溶劑為下列之一或一種以上的任意組合二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、1，1-二氯乙烷、1，2-二氯乙烷、1，1，1-三氯乙烷、1，1，2-三氯乙烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯、乙酸異丙酯、乙酸異丁酯、乙酸戊酯、乙酸異戊酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丙酯、丙酸丁酯、丙酸戊酯、甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、乙醚、丙醚、異丙醚、丁醚、二硫化碳、硝基甲烷、硝基苯、N，N-二甲基甲醯胺、二甲基亞碸、四氫呋喃、甲苯、1，4-二氧六環。
7.如權利要求6所述的化學合成方法，其特徵在於所述的有機溶劑為下列之一或一種以上的任意組合①氯仿、②二氯甲烷、③乙醇、④異丙醇、⑤N，N-二甲基甲醯胺、⑥乙酸乙酯、⑦二甲基亞碸。
8.如權利要求1所述的化學合成方法，其特徵在於所述的胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿的投料摩爾比為1∶1.0～5.0∶1.0～3.0∶0.02～1.0，所述的有機溶劑用量為胺質量的2～20倍。
9.如權利要求8所述的化學合成方法，其特徵在於所述的胺∶原羧酸酯∶疊氮酸金屬鹽∶三氟甲磺酸鐿的投料摩爾比為1∶1.5～3.0∶1.0～2.0∶0.02～0.05，所述的有機溶劑用量為胺質量的10～15倍。
10.如權利要求1～9之一所述的化學合成方法，其特徵在於所述的反應溫度為50～80℃，反應時間為2～10小時。
全文摘要
本發明涉及一種如式(I)的四氮唑類化合物的化學合成方法，包括如下步驟胺、原羧酸酯、與疊氮酸金屬鹽在催化劑三氟甲磺酸鐿的作用下在有機溶劑中於20～150℃反應，後處理而得目標產物。所述的化學合成方法工藝合理、反應收率高、催化劑用量少又可方便回收套用、生產成本低、基本無三廢。
文檔編號C07D257/00GK1775764SQ20051006175
公開日2006年5月24日 申請日期2005年11月30日 優先權日2005年11月30日
發明者蘇為科, 洪志 申請人:浙江工業大學