CN103145637A - 3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的合成新工艺 - Google Patents

3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的合成新工艺 Download PDF

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贾鹏飞
王娟
张芳
司海燕
苌美燕
周丽
高静环
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Abstract

本发明公开了一种3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物（见通式I）的合成新工艺，以苯甲腈衍生物为起始原料，采用微波法制备3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物，其中R代表氢、卤素、C1-C8直链或者支链烷基、C3-C8环烷基、芳基、杂芳基、酰基、羟基、烷氧基、酯基。本方法具有所需原料廉价易得、反应条件温和、收率高、操作简便等优点。

Description

3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的合成新工艺
技术领域
本发明属于化工医药领域，具体明涉及3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的合成新工艺。
背景技术
1,2,4-噁二唑衍生物具有杀虫、抗菌、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性，广泛应用于农药和医药领域，近年又有研究发现，一些取代的1,2,4-噁二唑化合物具有实现激射效应的四能级结构，其超快的质子转移速率和互变异构体的基态初始密度为零，致使在互变异构体基态和激发态间形成大的粒子数反转；同时，ESIPT过程中吸收和发射能够产生大的Stokes位移的荧光，能够消除基态对激发光的自吸收，光稳定性较好，有望成为新一代的荧光染料。因此，研究1,2,4-噁二唑衍生物的合成工艺具有重要的意义，一直是化学工作者研究的热点问题。
3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物是一类重要的1,2,4-噁二唑衍生物，具有多种生物活性。本发明采用一种新的合成方法制备出一系列3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物，以苯甲腈衍生物为起始原料，采用微波法制备3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物，并对合成化合物的结构进行表征。本方法所需原料来源广泛、廉价易得，可以大大降低成本，而且收率高，操作简便，反应条件温和，能更加有效的促进该类化合物得到更多的科学研究和更快的成产应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种原料廉价易得、操作简便、过程稳定、较高收率的3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的制备方法。
关于本发明的详细描述如下：
本发明提供结构为通式I的3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的制备方法。结构见图1，制备方法见图2：
其中：R所代表的基团选自：氢、卤素、C1-C8直链或者支链烷基、C3-C8环烷基、芳基、杂芳基、酰基、羟基、烷氧基、酯基。
上述卤素是指氟、氯、溴或碘原子。优选氯或溴原子。
上述C1-C8直链或者支链烷基是指具有1~8个碳原子的直链或者支链的烷基。例如：甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、叔丁基、仲丁基、戊基、新戊基、己基、庚基、辛基等。优选甲基和乙基。
上述C3-C8环烷基是指具有3~8个碳原子的环状烷基。例如：环丙基、环丁基、环戊基、环己基、环庚基、环辛基。优选环戊基和环己基。
上述芳基是指苯基或者具有1~5个相同或者不同取代基取代的苯基。例如：苯基、一取代苯基、二取代苯基、三取代苯基、四取代苯基、五取代苯基。优选苯基和一取代苯基。
上述杂芳基是指具有1~3个选自N、O、S的杂芳基。优选具有1个选自N、O的五元或六元杂芳基，如吡咯基、吡啶基、嘧啶基、呋喃基或噻吩基。
上述五元杂芳基是指无取代五元杂芳基或者具有1~2个相同或者不同取代的五元杂芳基；六元杂芳基是指无取代六元杂芳基或者具有1~4个相同或者不同取代基取代的六元杂芳环。优选无取代杂芳基或具有1~2个相同或者不同取代基取代的六元杂芳基。
上述苯基或者杂芳基上的取代基为C1~C8烷基、被1~3个卤素原子取代的C1~C8烷基、C1~C8烷氧基、C3-C8酯基、卤素、硝基。优选甲基、甲氧基。
附图说明：
图1为3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的结构通式图；
图2为3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物的合成路线图。
具体实施例
实施例1
(Z)-N’-羟基苯甲脒的制备
将苯甲腈0.1mol，碳酸钾0.15mol，甲醇150mL依次加入到500mL的三口瓶中，搅拌均匀后，在室温下向其中滴加含有盐酸羟胺0.2mol和甲醇50mL的溶液，滴加完毕，加热回流反应3h；减压蒸除溶剂，残留物溶于50mL水中，分别用100mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，并用无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸除溶剂，残留物通过石油醚和乙酸乙酯的混合溶液进行重结晶，得到12.9g白色固体，收率94.8%，MS m/z (M) 136。
实施例2
3-苯基-5-羟基-1,2,4-噁二唑的制备
将(Z)-N’-羟基苯甲脒0.03mol，吡啶30mL依次加入到100mL的三口瓶中，在0℃下滴加氯甲酸乙酯0.04mol，滴加完毕，加热回流反应5h；减压蒸除溶剂，残留物溶于30mL水中，分别用50mL乙酸乙酯萃取两次，合并有机相，并用无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸除溶剂，残留物通过石油醚和乙酸乙酯的混合溶液进行重结晶，得到4.5g白色固体，收率 92.6%，MS m/z (M) 162。
实施例3
3-苯基-5-氯-1,2,4-噁二唑的制备
将3-苯基-5-羟基-1,2,4-噁二唑0.02mol，三氯氧磷0.2mol，吡啶30mL依次加入100mL的三口瓶中，加热回流反应2h；减压蒸除溶剂，将残留物倒入20mL的冰水中，分别用20mL的乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，用20mL饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸除溶剂，得橘黄色固体3.3g，收率91.7%，MS m/z (M) 180。
实施例4
3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑的制备
将3-苯基-5-氯-1,2,4-噁二唑0.015mol，三甲基溴甲硅烷0.07，乙腈30mL依次加入圆底烧瓶中，在微波反应器中加热至150℃，反应15min，减压蒸除溶剂，残留物用石油醚和乙酸乙酯重结晶，得淡黄色固体3.1g，收率92.7%，MS m/z (M) 224；1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.32-7.54 (m, 5H)。
实施例5
(Z)-N’-羟基-4-甲基-苯甲脒的制备
将4-甲基-苯甲腈0.2mol，碳酸钾0.25mol，甲醇250mL依次加入到500mL的三口瓶中，搅拌均匀后，在室温下向其中滴加含有盐酸羟胺0.4mol和甲醇60mL的溶液，滴加完毕，加热回流反应4h；减压蒸除溶剂，残留物溶于100mL水中，分别用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，并用无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸除溶剂，残留物通过石油醚和乙酸乙酯的混合溶液进行重结晶，得到27.6g白色固体，收率92.0%，MS m/z (M) 150。
实施例6
3-(4’-甲基-苯基)-5-羟基-1,2,4-噁二唑的制备
将(Z)-N’-羟基-4-甲基-苯甲脒0.1mol，吡啶100mL依次加入到250mL的三口瓶中，在0℃下滴加氯甲酸乙酯0.12mol，滴加完毕，加热回流反应6h；减压蒸除溶剂，残留物溶于100mL水中，分别用100mL乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，并用无水硫酸镁干燥，抽滤，减压蒸除溶剂，残留物通过石油醚和乙酸乙酯的混合溶液进行重结晶，得到15.8g白色固体，收率 89.8%，MS m/z (M) 176。
实施例7
3-(4’-甲基-苯基)-5-氯-1,2,4-噁二唑的制备
3-(4’-甲基-苯基)-5-羟基-1,2,4-噁二唑0.05mol，三氯氧磷0.5mol，吡啶60mL依次加入100mL的三口瓶中，加热回流反应3h；减压蒸除溶剂，将残留物倒入50mL的冰水中，分别用50mL的乙酸乙酯萃取三次，合并有机相，用50mL饱和食盐水洗涤，无水硫酸镁干燥，减压蒸除溶剂，得浅黄色固体8.5g，收率87.6%，MS m/z (M) 194。
实施例8
3-(4’-甲基-苯基)-5-溴-1,2,4-噁二唑的制备
将3-(4’-甲基-苯基)-5-氯-1,2,4-噁二唑0.02mol，三甲基溴甲硅烷0.1mol，乙腈60mL依次加入圆底烧瓶中，在微波反应器中加热至150℃，反应15min，减压蒸除溶剂，残留物用石油醚和乙酸乙酯重结晶，得淡黄色固体4.4g，收率92.4%， MS m/z (M) 238；1H NMR (300 MHz, CDCl3): δ 7.45 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 7.18 (d, J = 7.5 Hz, 2H), 2.46(s, 3H)。

Claims (6)

1.3-苯基-5-溴-1,2,4-噁二唑衍生物，其特征是它具有如下通式：
Figure 649894DEST_PATH_IMAGE001
通式I中：R所代表的基团选自：氢、卤素、C1-C8直链或者支链烷基、C3-C8环烷基、芳基、杂芳基、酰基、羟基、烷氧基、酯基。
2.根据权利要求1，其特征在于R代表苯基或者具有1~2个相同或者不同取代基的苯基。
3.根据权利要求1，其特征在于R代表具有1~2个选自N、O或S的五元或者六元杂芳基。
4.根据权利要求3，其特征在于R代表无取代五元杂芳基、一取代五元杂芳基、无取代六元杂芳基或者具有1~2个相同或者不同取代基取代的六元杂芳基。
5.根据权利要求1，其特征在于R代表C1~C4酰基、C1~C4烷氧基或C1~C4酯基。
6.通式I的化合物的制备方法如图2所示。
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