CN104311497B - 1‑[7‑(1h‑1,2,4‑三氮唑‑1‑基)萘‑2‑基]‑1h‑1,2,4‑三氮唑化合物及其制备方法 - Google Patents

1‑[7‑(1h‑1,2,4‑三氮唑‑1‑基)萘‑2‑基]‑1h‑1,2,4‑三氮唑化合物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种1‑[7‑(1H‑1,2,4‑三氮唑‑1‑基)萘‑2‑基]‑1H‑1,2,4‑三氮唑单晶及其1‑[7‑(1H‑1,2,4‑三氮唑‑1‑基)萘‑2‑基]‑1H‑1,2,4‑三氮唑的制备方法，它是采用“一锅法”，即2,7‑二溴萘，三唑，碳酸钾和氧化铜加热来制备该有机化合物。本发明的制备方法具有工艺操作简单，生产成本低，环境污染小的特点，适合大规模的工业化生产。

Description

1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑 化合物及其制备方法
本发明得到天津市科委面上项目(11JCYBJC03600)、中国青年基金(21001080)及国家自然科学基金面上项目(21471113)资助。
技术领域
本发明属于有机合成技术领域，涉及1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑化合物及其单晶以及它们的制备方法。
背景技术
1,2,4-三唑及其衍生物兼有吡唑和咪唑的配位特点，是配位能力较强的桥连配体，目前已合成并表征了大量的单核、多核和多维化合物。这些配体能够以1,2位上的氮原子与金属离子配位形成N1,N2-桥连模式，对于4位未取代的1,2,4-三唑衍生物能通过2,4位上的氮原子形成N2,N4-桥连模式，这种N2,N4-桥连模式同金属酶中咪唑的N1,N3-桥连模式类似。对于三唑类化合物的特殊用途还表现在分子器件化的设计上，合成具有不同维数的金属配合物乃是完成器件化至关重要的一步。
蒽环类衍生物是一类性能优良的光电材料，本发明即是选用蒽环为基本骨架通过简单的有机反应，设计和合成新颖的蒽环-三唑类有机物。迄今为止，尚未查到1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑这个化合物，更未检索到有关1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑合成方法的文献报道。
发明内容
本发明的一个目的在于提供一种1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑化合物及其制备方法。
本发明的另一个目的在于提供一种1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单晶及其制备方法。
本发明人在试验中惊奇地发现：以2,7-二溴萘，三唑，碳酸钾和氧化铜为主要原材料，反应中以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂，控制温度在80-200℃时，可以得到收率高的1-[9-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)蒽-10-基]-1H-1,2,4-三氮唑及其单晶。
为此本发明人提供了如下的技术方案：
1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑化合物具有如下的结构：
本发明进一步公开了1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单晶，其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD area detector，使用经过石墨单色化的Mokα射线( λ = 0.71073 Å)为入射辐射，以ω-2θ 扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值Fourier电子密度图利用SHELXL-97直接法解得单晶数据：
本发明所述1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单晶的制备方法,其特征在采用“一锅法”，在极性溶剂中，将2,7-二溴萘，三唑，碳酸钾和氧化铜在加热条件下制备该有机化合物；其中2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1；
(Ⅰ) (Ⅱ)
本发明优选2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1；反应温度80-200℃，反应时间12-120小时。
本发明更加详细的制备方法如下：
一种1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑的制备方法其特征在于，在极性溶剂中，采用“一锅法”，将2,7-二溴萘，三唑，碳酸钾和氧化铜在加热条件下制备该有机化合物；
本发明所述的极性溶剂为DMF。
其中2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10-15:30:1；
本发明进一步公开了1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑化合物在制备光电材料方面的应用。所述的光电材料指的是该化合物作为Mg2+离子荧光探针的应用。
本发明公开的1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑化合物所具有的优点和特点在于：
(1)反应操作简便易行。
(2)反应收率高，所得产品的纯度高。
(3)本发明所制备的1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑生产成本低，利润空间大，更适合大规模的工业化生产。
附图说明
图1：1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单元的晶体结构图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，实施例仅为解释性的，决不意味着它以任何方式限制本发明的范围。所有的原料例如：2,7-二溴萘等都是从国内外的化学试剂公司进行购买，没有经过继续提纯而是直接使用的。产物的熔点是在型号为X4 Micro的熔点仪上进行测量的。
实施例1
2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1
在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50 mL三口圆底烧瓶内分别加入CuO(0.0398mg,0.5 mmol)，碳酸钾(2.0731 g, 15 mmol)，三唑(0.345 mg, 5 mmol)，2,7-二溴萘(0.2860 g, 1 mmol)，20 mL DMF。开动搅拌在100 oC，反应24小时。反应结束后，将反应液降至室温，过滤，滤液加入100 mL水，析出大量沉淀，抽滤，收集滤饼，收率60%。
实施例2
制备方法：
2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1
在装有磁子、回流冷凝器和温度计的50 mL三口圆底烧瓶内分别加入CuO (0.0398mg, 0.5 mmol)，碳酸钾(2.0731 g, 15 mmol)，三唑(0.345 mg, 5 mmol)，2,7-二溴萘(0.3360 g, 1 mmol)，20 mL DMF。开动搅拌在150 oC，反应60小时。反应结束后，将反应液降至室温，过滤，滤液加入100 mL水，析出大量沉淀，抽滤，收集滤饼，用水重结晶得到1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基)-1H-1,2,4-三氮唑单晶，收率56%。
晶体结构测定采用APEX II CCD area detector，使用经过石墨单色化的Mokα射线(λ = 0.71073 Å)为入射辐射，以ω-2θ 扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值傅立叶电子密度图利用软件解出晶体结构，并经洛仑兹和极化效应修正。所有的H原子由差值傅立叶合成并经理想位置计算确定。详细的晶体测定数据见表1。结构见图1。
表1 1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑的晶体学数据
实施例3
其中2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:15:30:1；
我们还尝试过其他比例，比如2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10:30:1，则反应产物有大量的原料剩余，无论反应进行的时间长短，反应都不完全。因此2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:15:30:1是最佳反应配比。
实施例4
该化合物配制浓度为10-3 mol/L的DMSO溶液，采用荧光分析仪测得λ em = 550 nm，当加入0−3倍浓度的Mg2+，Co2+，Ni2+和Ca2+，发现只有加入Mg2+荧光强度大幅度增强，说明该配合物是基于三唑衍生物配体的Mg2+荧光探针。
在详细说明的较佳实施例之后，熟悉该项技术人士可清楚地了解，在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改，凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围。且本发明亦不受说明书中所举实例实施方式的限制。

Claims (3)

1.1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单晶，其特征在于该单晶结构采用APEX II CCD单晶衍射仪，使用经过石墨单色化的Mokα射线，λ= 0.71073 Å为入射辐射，以ω-2θ 扫描方式收集衍射点，经过最小二乘法修正得到晶胞参数，从差值傅立叶电子密度图利用软件解出单晶数据：
2.权利要求1所述1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单晶的制备方法，其特征在于在极性溶剂采用“一锅法”，将化合物(I)，化合物(II)，碳酸钾和氧化铜在加热条件下反应制备；其中2,7-二溴萘：三唑：碳酸钾：氧化铜的摩尔比为2:10-15:30:1；反应温度80-200℃，反应时间12-120小时；所述的极性溶剂为N,N-二甲基甲酰胺；所述的化合物(I)，化合物(II)如下所述：
(Ⅰ) (Ⅱ)。
3.权利要求1所述1-[7-(1H-1,2,4-三氮唑-1-基)萘-2-基]-1H-1,2,4-三氮唑单晶作为Mg2+离子荧光探针的应用。
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