CN101270097B - 1-芳基-5-(三氟甲基)-1h-四唑的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及通过在芳香烃溶剂中在胺盐的存在下使通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯与叠氮化物进行反应来制备由通式(4)表示的1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的方法。
Description
本申请是申请日为2004年9月30日的申请号为200480029293.0(PCT申请号：PCT/JP2004/014781)、发明名称为“1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的制备方法”的分案申请。
技术领域
本发明涉及1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑及其生产中间体即N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的制备方法。1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑是多种药物的重要中间体。
背景技术
制备四唑化合物的公知方法是在200℃或更高温度下，将叠氮化氢气体吹入亚氨酰氯(imidoyl chloride)化合物中(J.Am.Chem.Soc.，vol.80，1958，P.4647)。其他公知方法包括：利用叠氮化钠在水性溶剂中进行反应(J.Org.Chem.，vol.23，1958，p.1909)；利用非质子极性溶剂诸如DMF、乙腈等进行反应(Synth.Commun.，vol.1，1971，p.1；J.Org.Chem.，vol.19，1979，p.3281；J.Fluorine Chem.，vol.99，1999，p.83)；以及类似方法。
但是，在200℃或更高温度下吹入叠氮化氢气体的方法会使得有毒的叠氮化氢可以逸出反应体系，并因此给工业规模的生产带来重大安全隐患。在采用诸如DMF、乙腈或类似溶剂的反应中，当需要加热时，叠氮化钠会与溶剂反应。而且，由于这些溶剂是可与水混溶的，因此在后处理过程中，大量反应产物溶解在水相中。此外，当使用DMF或类似的高沸点溶剂时，如果反应产物是液态的，溶剂将难以去除。因此，这些现有的制备方法并不是工业上有利的。
亚氨酰氯化合物的常规制备方法的实例是用三氯氧化磷、五氯化磷、亚硫酰氯或类似的氯化剂，将酰胺化合物转化为亚氨酰氯化合物。但是，当在该方法中采用具有强吸电子基团如三氟甲基的酰胺化合物时，该反应进行得非常慢，从而妨碍了亚氨酰氯化合物的高效生产。
J.Org.Chem.，vol.58，1993，p.32教导了一种高效生产含强吸电子的三氟甲基的亚氨酰氯化合物的方法，该方法采用大大过量的四氯化碳作为氯化剂。但是，这种方法会带来环境问题，因为四氯化碳毒性很高，而且由于其可能消耗臭氧，因而是受控物质。
不采用四氯化碳的公知制备方法是采用三氯乙酸乙酯。这种方法生产例如N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯，其产率为76％(日本未审查专利公开2003-321431)。但是这种方法产生两倍或更多倍于目标产物重量的固体氧化三苯膦，并且难以除去。而且，由于产率只有76％，因此该方法在工业上并不是有利的。
发明内容
本发明的一个目的是提供用于安全而高效地制备1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑及其生产中间体即N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的方法。
本发明的其他目的和特征将通过下文公开的内容而变得明显。
为了达到上述目的，本发明人进行了大量研究，发现1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑可以通过如下方法安全而高效地制备，所述方法是在胺盐存在的条件下，在芳香烃溶剂中使N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯与叠氮化物进行反应，本发明人因此而部分地完成了本发明。此外，本发明人发现，N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯可以通过如下方法安全而高效地制备，所述方法是将2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺、叔胺和至少一种选自三氯氧化磷和氯磷酸二苯酯的物质在有机溶剂中反应，本发明人由此完成了本发明。
具体地，本发明提供用于安全而高效地制备1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑及其生产中间体即N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的方法，如下所述。
1.一种制备由通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的方法，
式中，R是芳基，任选地含有一个取代基；
所述方法包括在有机溶剂中使叔胺、由通式(1)表示的2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺和至少一种选自三氯氧化磷和氯磷酸二苯酯的物质进行反应的步骤，
式中，R的定义同上。
2.根据第1项的方法，其中R是苯基、甲基苯基、甲氧苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、碘代苯基或萘基。
3.根据第1或2项的方法，其中叔胺是三乙胺。
4.一种制备由通式(4)表示的1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的方法，
式中，R是芳基，任选地含有一个取代基，
所述方法包括在芳香烃溶剂中在胺盐的存在下使通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯和通式(3)表示的叠氮化物进行反应的步骤；
式中R的定义如上所述；
M(N3)n (3)
式中，M是碱金属或碱土金属，n是1或2。
5.根据第4项的方法，其中R是苯基、甲基苯基、甲氧苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、碘代苯基或萘基。
6.根据第4或5项的方法，其中叠氮化物是叠氮化钠。
7.根据第4-6项中任一项的方法，其中胺盐是盐酸三乙胺。
8.根据第4-7项中任一项的方法，其中芳香烃溶剂是选自甲苯和二甲苯的至少一种。
N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的制备方法和1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的制备方法在下面加以详述。
[N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的制备]
由通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯可以通过在有机溶剂中使通式(1)表示的2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺、叔胺和选自三氯氧化磷和氯磷酸二苯酯的至少一种进行反应来制备。
通式(1)和(2)中的“R”是任选地含有一个取代基的芳基，优选为任选地含有一个取代基的苯基或萘基。萘基可为1-萘基或2-萘基。取代基的位置不限。取代基的实例为烷基、烷氧基和卤原子。
所述烷基可为线型的或含支链的。当其为含支链的时，支链的数量和位置不限。为使反应平稳进行，所述烷基优选含有1-10个碳原子，更优选含有1-4个碳原子。优选和具体的例子为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和类似基团。
所述烷氧基的烷基部分可为线型的或含支链的。当其为含支链的时，支链的数量和位置不限。为使反应平稳进行，所述烷基部分优选含有1-10个碳原子，更优选含有1-4个碳原子。所述烷氧基的优选和具体例子为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、丁-2-氧基、2-甲基丙-1-氧基、2-甲基丙-2-氧基和类似基团。
所述卤原子可以为氟、氯、溴或碘。
通式(1)和(2)中R的特别优选实例为苯基、甲基苯基、甲氧苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、碘代苯基和萘基。
在本发明中，2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺可根据任何方法制备。优选和具体的例子为2，2，2-三氟-N-苯基乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(2-甲基苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(3-甲基苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(4-甲基苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(2-甲氧苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(3-甲氧苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(4-甲氧苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(2-氟代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(3-氟代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(4-氟代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(2-氯代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(3-氯代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(4-氯代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(2-溴代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(3-溴代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(4-溴代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(2-碘代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(3-碘代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(4-碘代苯基)乙酰胺、2，2，2-三氟-N-(萘-1-基)乙酰胺和2，2，2-三氟-N-(萘-2-基)乙酰胺。
本发明中三氯氧化磷的用量相对于1mol 2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺优选为0.6-3.0mol，更优选为0.7-2.0mol。氯磷酸二苯酯的用量相对于1mol 2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺优选为1.0-3.0mol，更优选为1.5-2.5mol。三氯氧化磷和氯磷二苯酸酯可单独使用或组合使用。
可用于本发明的叔胺种类不限。优选和具体的例子为三甲胺、三乙胺、三丙胺、二异丙基乙胺、三丁胺、三戊胺(tripentylamine)、三戊胺(triamylamine)、三己胺、三辛胺、三烯丙基胺、吡啶、2-甲基吡啶、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、N-甲基吗啉、N，N-二甲基环己胺、N，N-二甲基苯胺、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺、4-二甲基氨基吡啶，N-甲基咪唑、1，4-二氮杂双环[2，2，2]辛烷、1，8-二氮杂双环[5，4，0]十一碳-7-烯等。在上述例子中，特别优选三乙胺。叔胺的用量相对于1mol 2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺优选为1.0-3.0mol，更优选为1.1-2.0mol。
反应溶剂不限，只要其不与反应成分反应即可。具体的例子是戊烷、己烷、环己烷、甲基环己烷、庚烷、辛烷和类似的烃类溶剂；苯、甲苯、二甲苯、1，3，5-三甲基苯、乙苯、氯苯、硝基苯、异丙基苯、氯甲苯、苯甲醚和类似的芳香族溶剂；二乙醚、二异丙醚、二丁醚、叔丁基甲基醚、环戊基甲基醚、二甲氧基乙烷、四氢呋喃和类似的醚类溶剂；二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、二氯丙烷和类似的卤化溶剂；乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙酸丁酯和类似的酯基溶剂；以及乙腈和类似的极性溶剂。在这些溶剂中，优选极性溶剂，特别优选乙腈。反应溶剂的用量相对于每克通式(1)表示的2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺优选为1-15ml，更优选为3-10ml。
本发明的反应步骤如下：将通式(1)表示的2，2，2-三氟-N-芳基乙酰胺、叔胺和选自三氯氧化磷和氯磷酸二苯酯的至少一种加入到有机溶剂中，然后加热。反应温度过低会降低反应速率；反应温度过高会产生大量副产物。因此，反应温度优选为0-150℃，更优选为20-85℃。反应时间优选为1-100小时，更优选为5-50小时。
反应后，蒸发掉溶剂，得到粗产物。随后通过结晶、重结晶、蒸馏、柱层析法等进行纯化，得到通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯。
根据本发明，可以安全而高效地制备N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯。
[1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的制备]
通式(4)表示的1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑可以通过在胺盐存在的条件下使通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯和通式(3)表示的叠氮化物在芳香烃溶剂中反应来得到。
通式(2)和(4)中的“R”是任选含有一个取代基的芳基、优选为任选含有一个取代基的苯基或萘基。萘基可为1-萘基或2-萘基。取代基的位置不限。取代基的实例为烷基、烷氧基和卤原子。
所述烷基可为线型的或含支链的。当其为含支链的时，支链的数量和位置不限。为使反应平稳进行，所述烷基优选含有1-10个碳原子，更优选含有1-4个碳原子。优选和具体的例子为甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基和类似基团。
所述烷氧基的烷基部分可为线型的或含支链的。当其为含支链的时，支链的数量和位置不限。为使反应平稳进行，所述烷基部分优选含有1-10个碳原子，更优选含有1-4个碳原子。所述烷氧基的优选和具体的例子为甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、丁-2-氧基、2-甲基丙-1-氧基、2-甲基丙-2-氧基和类似基团。
所述卤原子可以为氟、氯、溴或碘。
通式(2)和(4)中R的特别优选实例为苯基、甲基苯基、甲氧苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、碘代苯基和萘基。
N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的优选和具体的例子为N-苯基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(2-甲基苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(3-甲基苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(4-甲基苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(2-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(3-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(2-氟代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(3-氟代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(4-氟代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(2-氯代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(3-氯代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(4-氯代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(2-溴代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(3-溴代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(4-溴代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(2-碘代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(3-碘代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(4-碘代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、N-(萘-1-基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯和N-(萘-2-基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯。
通式(3)表示的叠氮化物的实例为叠氮化钠、叠氮化钾、叠氮化锂和类似的碱金属的叠氮化物；以及叠氮化钙、叠氮化镁和类似的碱土金属的叠氮化物。优选为碱金属叠氮化物，特别优选叠氮化钠。叠氮化物的用量相对于1mol通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯优选为1.0-3.0mol，更优选为1.1-2.0mol。
可用于本发明的胺盐是由胺和酸形成的。所述胺包括伯、仲和叔胺，特别优选脂肪胺。胺盐的具体例子是但不限于是甲胺盐、乙胺盐、丙胺盐、丁胺盐、戊胺盐、己胺盐、环己胺盐、庚胺盐、辛胺盐、烯丙基胺盐、苄胺盐、α-苯乙胺盐、β-苯乙胺盐和类似的伯胺盐；二甲胺盐、二乙胺盐、二丙胺盐、二丁胺盐、二戊胺盐、二己胺盐、二环己胺盐、二烯丙基胺盐、吗啉盐、哌啶盐、六亚甲基亚胺盐和类似的仲胺盐；三甲胺盐、三乙胺盐、三丙胺盐、三丁胺盐、三戊胺盐、三己胺盐、三烯丙基胺盐、吡啶盐、三乙醇胺盐、N-甲基吗啉盐、N，N-二甲基环己胺盐、N，N-二甲基苯胺盐、N，N，N’，N’-四甲基乙二胺盐、4-二甲基氨基吡啶盐和类似的叔胺盐；等等。所述胺盐可以两种或更多种组合使用。此处可用于形成盐的酸为通常是与胺形成盐的那些酸。具体例子是但不限于是盐酸、溴化氢、硫酸、硝酸、磷酸、硼酸、叠氮化氢、氯酸、碳酸、硫化氢和类似的无机酸；以及甲酸、乙酸、三氟乙酸、丙酸、草酸、甲磺酸、苯磺酸、甲苯磺酸和类似的有机酸。优选的酸是盐酸、溴化氢、硫酸、叠氮化氢、乙酸和三氟乙酸。在上述由胺和酸形成的胺盐中，特别优选盐酸三乙胺。所述胺盐的用量相对于1mol通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯优选为0.1-1.5mol，更优选为0.3-1.0mol。
可用于本发明的芳香烃溶剂的优选和具体的例子为苯、甲苯、二甲苯、1，3，5-三甲基苯、乙苯、氯苯、硝基苯、异丙基苯、氯甲苯等，特别优选甲苯和二甲苯。所述芳香烃溶剂可以两种或更多种组合使用。所述溶剂的用量相对于每克通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯为1-15ml，更优选为3-10ml。
本发明的反应步骤如下：将通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、通式(3)表示的叠氮化物和胺盐加入到芳香烃溶剂中，然后加热。反应温度过低，会降低反应速率；反应温度过高，会产生大量副产物。因此，反应温度优选为0-150℃，更优选为50-100℃。反应时间优选为5-50小时，更优选为12-30小时。
反应后，将反应溶液冷却到室温，随后用水洗涤。然后将有机相干燥，蒸发掉溶剂，得到粗产物。随后通过结晶、重结晶、柱层析法等进行纯化，得到通式(4)表示的1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑。
根据本发明，可以安全而高效地制备1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑。
具体实施方式
以下实施例对本发明进行更详细的说明，但本发明的范围并不限于这些实施例。
实施例1
N-苯基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将7g(37.0mmol)2，2，2-三氟-N-苯基乙酰胺、19.84g(74.0mmol)氯磷酸二苯酯、7.44g(74.0mmol)三乙胺和28ml乙腈加入到100ml的烧瓶中反应15小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入28ml乙酸乙酯，随后将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到6.24g N-苯基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：81.2％)。
IR(纯，cm-1)：1697，1489，1286，1223，1196，1161，947，766，725，691
1H-NMR(CDCl3)：δ7.41-7.24(m，3H)，7.08-7.05(m，2H)13C-NMR(CDCl3)：δ143.47，131.94(q，J＝42.8Hz)，129.12，127.40，120.63，116.86(q，J＝275.8Hz)
实施例2
1-苯基-5-(三氟甲基)-1H-四唑
将5g(24.1mmol)实施例1中得到的N-苯基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、2.83g(43.4mmol)叠氮化钠、1.66g(12.1mmol)盐酸三乙胺和40ml甲苯加入到100ml的烧瓶中，在80℃下反应16.5小时。反应后，将反应溶液冷却到室温，用水(30ml×3)洗涤。将有机相用无水硫酸镁干燥1小时，过滤，然后蒸发除去溶剂。得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到4.81g 1-苯基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的浅黄色油状物(产率：93.2％)。
IR(纯，cm-1)：3071，1531，1499，1312，1207，1167，1013，766，691
1H-NMR(CDCl3)：δ7.60-7.54(m，3H)，7.38(d，J＝8.7Hz，2H)，7.06(d，J＝8.7Hz，2H)，3.89(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ145.90(q，J＝42.0Hz)，132.41，131.59，131.58，129.79，129.76，125.05，117.73(q，J＝270.0Hz)
元素分析：
C8H5F3N4的计算值：C，44.87％；H，2.35％；N，26.16％
实测值：C，44.27％；H，2.24％；N，25.95％
分解温度(DSC)：290℃(1.17kJ/g)，367℃(1.55kJ/g)
实施例3
N-(4-甲基苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将7g(34.5mmol)2，2，2-三氟-N-(4-甲基苯基)乙酰胺、18.49g(68.9mmol)氯磷酸二苯酯、6.97g(68.9mmol)三乙胺和35ml乙腈加入到100ml的烧瓶中反应18小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，加入25ml乙酸乙酯，然后将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到6.77g N-(4-甲基苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：88.6％)。
IR(纯，cm-1)：1684，1506，1286，1223，1196，1159，949，934，820
1H-NMR(CDCl3)：δ7.26-7.22(m，2H)，7.10-7.04(m，2H)，2.39(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ140.61，137.85，130.55(q，J＝42.8Hz)，129.69，121.23，116.92(q，J＝275.0Hz)，21.02
实施例4
1-(4-甲基苯基)-5-三氟甲基-1H-四唑
将5g(22.6mmol)实施例3中得到的N-(4-甲基苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、2.68g(40.7mmol)叠氮化钠、1.57g(11.3mmol)盐酸三乙胺和40ml甲苯加入到100ml的烧瓶中，在80℃下反应23小时。反应后，将反应溶液冷却到室温，用水(30ml×3)洗涤。将有机相用无水硫酸镁干燥1小时，过滤，然后蒸发除去溶剂。得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到5.01g 1-(4-甲基苯基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑的浅黄色油状物(产率：97.3％)。
IR(纯，cm-1)：3045，2930，1531，1514，1312，1205，1167，1034，1011，822，756
1H-NMR(CDCl3)：δ7.37-7.31(m，4H)，2.42(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ145.96(q，J＝41.2Hz)，142.28，130.33，129.95，124.83，117.81(q，J＝270.9Hz)，21.10
元素分析：
C9H7F3N4的计算值：C，47.37％；H，3.09％；N，24.98％
实测值：C，46.89％；H，2.63％；N，24.64％
分解温度(DSC)：290℃(1.09kJ/g)，360℃(1.29kJ/g)
实施例5
N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将5g(22.8mmol)2，2，2-三氟-N-(4-甲氧苯基)乙酰胺、12.26g(45.6mmol)氯磷酸二苯酯、4.62g(45.6mmol)三乙胺和25ml乙腈加入到100ml的烧瓶中反应22小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入20ml乙酸乙酯，然后将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到4.53g N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：83.6％)。
IR(纯，cm-1)：1676，1599，1506，1285，1252，1194，1159，1032，943，924，833，766
1H-NMR(CDCl3)：δ7.26-7.21(m，2H)，7.00-6.91(m，2H)，3.81(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ159.37，135.25，127.93(q，J＝42.4Hz)，124.20，116.90(q，J＝274.0Hz)，114.12，55.45
实施例6
N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将5g(22.8mmol)2，2，2-三氟-N-(4-甲氧苯基)乙酰胺、7.02g(45.6mmol)三氯氧化磷、4.62g(45.6mmol)三乙胺和25ml乙腈加入到100ml的烧瓶中反应22小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入20ml乙酸乙酯，将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到4.52g N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：83.4％)。
1H-NMR(CDCl3)：δ7.26-7.21(m，2H)，7.00-6.91(m，2H)，3.81(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ159.37，135.25，127.93(q，J＝42.4Hz)，124.20，116.90(q，J＝274.0Hz)，114.12，55.45
实施例7
N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将10g(45.6mmol)2，2，2-三氟-N-(4-甲氧苯基)乙酰胺、4.92g(32.0mmol)三氯氧化磷、9.23g(91.2mmol)三乙胺和50ml乙腈加入到200ml的烧瓶中反应19小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入30ml乙酸乙酯，将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到8.94g N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：82.5％)。
1H-NMR(CDCl3)：δ7.26-7.21(m，2H)，7.00-6.91(m，2H)，3.81(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ159.37，135.25，127.93(q，J＝42.4Hz)，124.20，116.90(q，J＝274.0Hz)，114.12，55.45
实施例8
1-(4-甲氧苯基)-5-三氟甲基-1H-四唑
将5g(21.0mmol)实施例7中得到的N-(4-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、2.46g(37.8mmol)叠氮化钠、1.45g(10.5mmol)盐酸三乙胺和40ml甲苯加入到100ml的烧瓶中，在80℃下反应15小时。反应后，将反应溶液冷却到室温，用水(30ml×2)洗涤。将有机相用无水硫酸镁干燥1小时，过滤，随后蒸发除去溶剂。得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到5.05g 1-(4-甲氧苯基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑的浅黄色油状物(产率：98.3％)。
IR(纯，cm-1)：1609，1533，1514，1466，1319，1310，1259，1205，1167，1111，1026，837，756，542
1H-NMR(CDCl3)：δ7.38(d，J＝8.7Hz，2H)，7.06(d，J＝8.7Hz，2H)，3.89(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ161.72，146.03(q，J＝42.1Hz)，126.51，124.95，117.81(q，J＝270.6Hz)，114.87，55.72
元素分析：
C9H7F3N4O的计算值：C，44.27％；H，2.89％；N，22.95％
实测值：C，43.81％；H，2.81％；N，22.15％
分解温度(DSC)：286℃(1.58kJ/g)，342℃(0.64kJ/g)
实施例9
N-(2-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将5g(22.8mmol)2，2，2-三氟-N-(2-甲氧苯基)乙酰胺、12.24g(45.6mmol)氯磷酸二苯酯、4.64g(45.6mmol)三乙胺和25ml乙腈加入到100ml的烧瓶中反应22.5小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入20ml乙酸乙酯，然后将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到4.55g N-(2-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：84.3％)。
IR(纯，cm-1)：1699，1595，1495，1292，1252，1196，1161，949，750
1H-NMR(CDCl3)：δ7.26-7.22(m，1H)，7.02-6.91(m，3H)，3.85(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ149.18，133.95(q，J＝42.8Hz)，133.09，127.94，120.54，120.23，116.81(q，J＝275.0Hz)，111.78，55.58
实施例10
1-(2-甲氧苯基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑
将4g(16.8mmol)实施例9中得到的N-(2-甲氧苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、1.98g(30.2mmol)叠氮化钠、1.16g(8.42mmol)盐酸三乙胺和40ml甲苯加入到100ml的烧瓶中，在80℃下反应14小时。反应后，将反应溶液冷却到室温，用水(30ml×2)洗涤。将有机相用无水硫酸镁干燥1小时，过滤，随后蒸发除去溶剂。得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到4.01g 1-(2-甲氧苯基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑的浅黄色油状物(产率：97.6％)。
IR(纯，cm-1)：1601，1563，1506，1470，1441，1315，1288，1258，1169，1124，1107，1013，760，683
1H-NMR(CDCl3)：δ7.59(ddd，J＝7.8，7.5，1.7Hz，1H)，7.36(dd，J＝7.8，1.7Hz，1H)，7.14-7.08(m，2H)，3.79(s，3H)
13C-NMR(CDCl3)：δ153.55，147.00(q，J＝41.5Hz)，133.19，127.22，121.00，120.59，117.60(q，J＝270.4Hz)，112.07，55.76
元素分析：
C9H7F3N4O的计算值：C，44.27％；H，2.89％；N，22.95％
实测值：C，44.35％；H，3.18％；N，23.05％
分解温度(DSC)：283℃(1.08kJ/g)，353℃(0.60kJ/g)
实施例11
N-(4-氯代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将4g(17.9mmol)2，2，2-三氟-N-(4-氯代苯基)乙酰胺、9.61g(35.8mmol)氯磷酸二苯酯、3.62g(35.8mmol)三乙胺和20ml乙腈加入到50ml的烧瓶中反应16小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入16ml乙酸乙酯，随后将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到3.40g N-(4-氯代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色液体(产率：78.6％)。
IR(纯，cm-1)：1701，1487，1286，1225，1196，1163，1097，1015，951，833，735
1H-NMR(CDCl3)：δ7.42-7.38(m，2H)，7.07-6.94(m，2H)
13C-NMR(CDCl3)：δ141.66，133.28，132.52(q，J＝42.8Hz)，129.30，122.26，116.75(q，J＝275.0Hz)
实施例12
1-(4-氯代苯基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑
将3g(12.4mmol)实施例11中得到的N-(4-氯代苯基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、1.46g(22.3mmol)叠氮化钠、0.85g(6.20mmol)盐酸三乙胺和30ml甲苯加入到100ml的烧瓶中，在80℃下反应24.5小时。反应后，将反应溶液冷却到室温，用水(20ml×2)洗涤。将有机相用无水硫酸镁干燥1小时，过滤，随后蒸发除去溶剂。得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到2.84g 1-(4-氯代苯基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑的浅黄色油状物(产率：92.2％)。
IR(纯，cm-1)：3101，1531，1497，1313，1207，1167，1096，1009，835
1H-NMR(CDCl3)：δ7.60-7.56(m，2H)，7.47-7.43(m，2H)
13C-NMR(CDCl3)：δ146.02(q，J＝42.0Hz)，138.13，130.94，130.25，126.48，117.75(q，J＝270.9Hz)
元素分析：
C8H4ClF3N4的计算值：C，38.65％；H，1.62％；N，22.93％
实测值：C，38.51％；H，1.74％；N，22.40％
分解温度(DSC)：280℃(0.97kJ/g)，368℃(0.42kJ/g)
实施例13
N-(萘-1-基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯
将5g(20.9mmol)2，2，2-三氟-N-(萘-1-基)乙酰胺、11.23g(41.8mmol)氯磷酸二苯酯、4.22g(41.8mmol)三乙胺和20ml乙腈加入到50ml的烧瓶中反应15小时同时回流(82℃)。反应后，将反应溶液冷却到室温，向其中加入15ml乙酸乙酯，随后将沉淀物过滤除去。将滤液蒸发除去溶剂，得到的粗产物用柱层析法(硅胶，乙酸乙酯∶己烷＝3∶7)纯化，得到4.65g N-(萘-1-基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯的黄色油状物(产率：86.2％)。
IR(纯，cm-1)：1686，1593，1393，1286，1211，1161，943，799，772，754，702
1H-NMR(CDCl3)：δ7.89-7.86(m，1H)，7.82-7.79(m，2H)，7.56-7.48(m，3H)，7.18(d，J＝7.4Hz，1H)
13C-NMR(CDCl3)：δ139.67，133.94，132.90(q，J＝42.8Hz)，128.07，127.65，126.85，126.73，126.23，125.11，122.69，116.9(q，J＝275.0Hz)，115.07
实施例14
1-(萘-1-基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑
将4g(15.5mmol)实施例13中得到的N-(萘-1-基)-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯、1.84g(27.9mmol)叠氮化钠、1.08g(7.76mmol)盐酸三乙胺和40ml甲苯加入到100ml的烧瓶中，在80℃下反应14小时。反应后，将反应溶液冷却到室温，用水(30ml×2)洗涤。将有机相用无水硫酸镁干燥1小时，过滤，随后蒸发除去溶剂。在用冰浴冷却的同时，将得到的粗产物在18ml正己烷中沉淀1小时，随后过滤并干燥，由此得到3.86g 1-(萘-1-基)-5-(三氟甲基)-1H-四唑的白色粉末(产率：94.1％)。
熔点：107.7-108.4℃
IR(KBr，cm-1)：3067，1599，1531，1510，1470，1448，1393，1306，1215，1204，1167，1153，1117，1040，802，770，754，743，665
1H-NMR(CDCl3)：δ8.11(d，J＝8.3Hz，1H)7.96(d，J＝8.3Hz，1H)，7.62-7.50(m，4H)，7.02(d，J＝8.3Hz，1H)
13C-NMR(CDCl3)：δ147.68(q，J＝42.0Hz)，133.91，132.55，128.81，128.73，128.46，128.40，127.64，125.10，124.63，120.74，117.74(q，J＝270.9Hz)
元素分析：
C12H7F3N4的计算值：C，54.55％；H，2.67％；N，21.21％
实测值：C，54.27％；H，2.66％；N，21.21％
分解温度(DSC)：272℃(0.67kJ/g)，311℃(0.20kJ/g)
Claims (5)
1.一种制备通式(4)表示的1-芳基-5-(三氟甲基)-1H-四唑的方法，
式中，R是任选地含有一个取代基的芳基，
所述方法包括在芳香烃溶剂中在脂肪胺盐的存在下使通式(2)表示的N-芳基-2，2，2-三氟亚氨代乙酰氯和通式(3)表示的叠氮化物进行反应的步骤：
式中，R的定义如上所述；
M(N3)n (3)
式中，M是碱金属或碱土金属，n是1或2。
2.根据权利要求1所述的方法，其中R是苯基、甲基苯基、甲氧苯基、氟代苯基、氯代苯基、溴代苯基、碘代苯基或萘基。
3.根据权利要求1所述的方法，其中叠氮化物是叠氮化钠。
4.根据权利要求1所述的方法，其中脂肪胺盐是盐酸三乙胺。
5.根据权利要求1所述的方法，其中芳香烃溶剂是选自甲苯和二甲苯的至少一种。
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