CN85102995A - 1，2，4-三唑氮-烷基化的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种制备N-烷基取代的1，2，4-三唑(I)(R1＝H，Br，Cl，OAr；R2＝烷基，苯基，取代苯基，CO2R，CO2H，COR)的方法。(I)是在相转移催化剂聚氧乙烯化合物或季铵盐存在下，在羧酸酯，酮，芳烃等溶剂中，使1，2，4-三唑与CHXR1R2(X＝Cl，Br)反应而制得的。用本发明的方法，所得产物收率大于80％，纯度大于99.5％。I是具有杀菌活性的化合物，也是合成植物生长调节剂的中间体。
Description
本发明属于有机含氮芳杂环合成领域，是关于1，2，4-三唑的亲核取代反应。本发明在于提供一种制备N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法，N-烷基取代的1，2，4-三唑具有结构式1
式中，R1是H、Br、Cl或OAr。R2是烷基、苯基、取代苯基、CO2R、CO2H或COR。
N-烷基取代的1，2，4-三唑是一类有杀菌活性的杂环化合物，并且还是合成高效植物生长调节剂的有用中间体。
传统的N-烷基取代的1，2，4-三唑的制备方法是通过三唑的钠盐与烷基化剂反应来实现的。英国公开说明书№、2，075，005公开了一种制备N-取代的1，2，4-三唑的方法，是采用金属钠同1，2，4-三唑反应生成其钠盐，然后与烷基化剂作用，得到N-取代的1，2，4-三唑。这种方法需要用金属钠，并且反应的时间长，收率较低。
法国专利说明书№、2，342，728公开了一种通过金属有机化合物中间体制备N-烷基取代的1，2，4-三唑。例如，用三唑的三丁基锡衍生物制得了N-丁基取代的1，2，4-三唑。虽然这个方法收率较高，但反应条件苛刻，试剂不容易制备，应用的范围有限。
联邦德国专利公开说明书№、2，833，194公开了一种在乙腈溶剂中用碳酸钾为硷，长时间回流1，2，4-三唑和卤代烃的混合物制备N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法。这个方法的反应时间太长，收率也较低。
本发明的目的是提供一种在温和的条件下制备高产率的N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法。
本发明的详细说明：
1，2，4-三唑的N-烷基化反应是一种亲核取代反应。反应的速率与亲核试剂1，2，4-三唑负离子和烷基化剂有关，也与反应温度、溶剂等有关。在相转移反应中，由于相转移催化剂的作用，使缚酸剂夺取1，2，4-三唑的酸性氢原子，使之形成相应的负离子的能力大大提高。相转移催化剂使缚酸剂（如碳酸钾）能溶解于有机相并且使反应得到活化。避免了亲核试剂被溶剂化，使亲核试剂具有高的反应活性。反应是在不均匀的固-液两相体系中进行的。液相为有机相，它含有溶剂和溶解于溶剂中的1，2，4-三唑以及烷基化剂。烷基化剂是4-16个碳原子的卤代烷烃、苄卤、取代苄卤、α-或β-卤代酮、α-卤代羧酸或其酯。溶剂是3-7个碳原子的羧酸酯、酮、芳烃。固相是缚酸剂。缚酸剂是第一主族元素的碳酸盐或氢氧化物。反应在激烈搅拌下回流3-5小时，回流毕，加入一定量的冰水，分出有机层，水层用有机溶剂提取，合并有机层和提取的有机相，用少量冷水洗到中性，干燥，减压蒸馏蒸去溶剂，得到粗产物，粗产物可以经减压蒸馏或重结晶进行提纯。溶剂回收，可以重复使用。
本发明的优点是：用第一主族元素的碳酸盐或氢氧化物作为缚酸剂，不需要使用金属钠，也无须进行严格无水操作，从而避免了使用金属钠带来的危险性。反应的时间短，收率高，纯度好。用本发明的方法，在77℃下反应3.5小时，收率一般在80%以上，产物的纯度大于99.5%，得到的都是N-1取代的产物，没有N-4取代产物，分离纯化简单。适用的范围大，使用各种不同的烷基化剂都得到了相应的N-取代的1，2，4-三唑。烷基化剂分子中存在对硷敏感的有机官能团不影响反应的进行。
下列实施例进一步说明本发明的方法
实施例1
1-正丁基-1，2，4-三唑的制备
在50ml烧瓶中依次加入0.69克（10毫摩尔）1，2，4-三唑，1.37克（10毫摩尔）溴代正丁烷，3克粉未状（100目）碳酸钾，0.3克聚乙二醇（M＝600），然后加入20毫升乙酸乙酯，激烈搅拌，加热到77℃，回流3.5小时。然后让其冷却到室温。加入15毫升冰水，分出有机层，用少量冰水洗涤至中性，再用无水硫酸镁干燥。然后在减压下蒸去乙酸乙酯，得到1.1克1-正丁基-1，2，4-三唑（收率88%）。纯度99.5%，产物为无色油状液体，沸点94℃/12mm，n 1.4650。经元素分析，H-核磁共振谱，红外光谱鉴定产物是1-正丁基-1，2，4-三唑。
实施例2，3：
1-正辛基-1，2，4-三唑和α-（1，2，4-三唑基-1-）乙酸乙酯的制备
烷基化剂改用溴代正辛烷或氯乙酸乙酯，用量各为10毫摩尔。其它试剂，溶剂，反应时间，反应温度及实验步骤同实施例1。结果得到无色油状液体。产物经元素分析，H-核磁共振谱，红外光谱鉴定分别是1-正辛基-1，2，4-三唑和α-（1，2，4-三唑基-1-）乙酸乙酯。结果见表Ⅰ。
表Ⅰ
实施例4
1-苄基-1，2，4-三唑的制备
在50Ml烧瓶中依次加入0.69克（10毫摩尔）1，2，4-三唑，1.26克（10毫摩尔）氯化苄，3克粉末状（100目）碳酸钾，0.3克聚乙二醇（M＝600），然后加入20毫升乙酸乙酯。激烈搅拌，加热到77℃，回流3.5小时。让其冷却到室温。加入冰水15毫升，分出有机层，水层用5毫升乙酸乙酯提取三次。并合有机层，用少量冰水洗涤至中性，再用无水硫酸镁干燥，然后在减压下蒸去溶剂，自然冷却，得到粗产物，粗产物用异丙醇一己烷重结晶，得到棱柱状白色晶体，熔点53～54℃。产量1.4克（收率88%），纯度99.5%。
经元素分析，H-核磁共振谱及红外光谱鉴定产物是1-苄基-1，2，4-三唑。
实施例5，6
1-正十四烷基1，2，4-三唑和1-氯-1-（1，2，4-三唑-1-基）-4，4-二甲基-2-丁酮的制备
烷基化剂分别改为溴代正十四烷和二氯片呐酮，用量各为10毫摩尔。其它试剂、溶剂、反应时间、反应温度以及实验步骤同实施例4，结果分别得到了棱柱状白色晶体。经元素分析，′H-核磁共振谱及红外光谱鉴定产物分别是1-正十四烷基-1，2，4-三唑和1-氯-1-（1，2，4-三唑-1-基）-4，4-二甲基-2-丁酮。结果见表Ⅱ。
表Ⅱ
实施例7，8
1-氯-1-（1，2，4-三唑-1-基）-4，4-二甲基-2-丁酮的制备
相转移催化剂分别改为苄基三乙基氯化铵和聚乙二醇二甲醚（M＝450），反应物是二氯片呐酮和1，2，4-三唑，溶剂、反应时间、反应温度及实验步骤同实施例4。结果都得到棱柱状白色晶体，熔点155-157℃，纯度99.5%。经元素分析，′H-核磁共振谱及红外光谱鉴定，产物是1-氯-1-（1，2，4-三唑-1-基）-4，4-二甲基-2-丁酮。结果见表Ⅲ，
表Ⅲ
实施例9、10
1-氯-1-（1，2，4-三唑-1-基）-4，4-二甲基-2-丁酮的制备
溶剂分别改为丙酮和甲苯，反应时间各为5小时。反应物是1，2，4-三唑和二氯片呐酮，用量及实验步骤同实施例4。结果都得到棱柱状白色晶体，熔点155-157℃，纯度99.5%。经元素分析，′H-核磁共振谱及红外光谱鉴定产物是1-氯-1-（1，2，4-三唑-1-基）-4，4-二甲基-2-丁酮。结果见表Ⅳ。
表Ⅳ
Claims (7)
1、一种制备N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法，所说的这种三唑可以用结构式Ⅰ表示
R1=H，Cl、Br、OAr
R2=烷基，苯基，取代苯基，CO2R，CO2H，COR
本发明的特征在于使用12～20个碳原子的季铵盐或聚氧乙烯化合物作为相转移催化剂，使用周期表中第一主族元素的碳酸盐或氢氧化物作为缚酸剂，使用3-7个碳原子的羧酸酯，酮，芳烃作为溶剂，在25-130℃下使1，2，4-三唑和烷基化剂反应制备三唑Ⅰ。
2、根据权利要求1的制备方法，其特征在于所说的相转移催化剂是聚乙二醇，聚乙二醇二烷基醚，苄基三烷基卤化铵，或四烷基卤化铵，
3、根据权利要求1，2的制备方法，其特征在于所说的聚乙二醇的平均分子量M是350-800，聚乙二醇二烷基醚的平均分子量M是350-1000，苄基三烷基卤化铵是苄基三乙基氯化铵，四烷基卤化铵是四丁基溴（氯）化铵，
4、根据权利要求1的制备方法，其特征在于所说的缚酸剂是钾或钠的碳酸盐或氢氧化物，
5、根据权利要求1的制备方法，其特征在于所说的溶剂是乙酸甲酯·乙酸乙酯，丙酮，苯，甲苯或氯苯，
6、根据权利要求1的制备方法，其特征在于反应温度是50-110℃，
7、根据权利要求1，4的制备方法，其特征在于所说的缚酸剂要磨细到100目以上。
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| EP0404374A2 (en) * | 1989-06-20 | 1990-12-27 | Imperial Chemical Industries Plc | Composition |
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1985
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