含有呋喃环的2,5-二取代恶二唑类衍生物的合成
2024-04-19
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第28卷第6期 天津化工 Vo1.28 No.6 2014年11月 Tianjin Chemical Industry NOV-2014 ・开发与应用・ 含有呋喃环的2,5一=取代嗯二唑类衍生物的合成 刘会彬,王帅东,尚洪帅,李曼,刘宝军,邹松华 (天津航天长征火箭制造有限公司,天津300462) 摘要:2,5一二取代恶二唑类衍生物属于五元杂环类化合物,具有广泛生理和生物活性,在新农药研 究和开发中具有杀虫、杀螨、杀菌、除草等生物活性,在药物的研究开发中具有抗炎、降压、降血脂、 抗惊厥等生理活性。本论文使用5一(4’一氯苯基)一2一呋喃甲酸,5一(4’一硝苯基)一2一呋喃甲酸,对硝 基苯甲酰肼,对溴苯甲酰肼,对甲基苯甲酰肼为原料在机械搅拌、加热的条件下合成了五种含有呋 喃环的恶二唑衍生物,利用元素分析、红外进行了表征并进行了讨论。 关键词:恶二唑;杂环产物;衍生物;杀菌 doi:10.3969/j.issn.1008-1267.2014.06.008 中图分类号:TQ252.9 文献标志码:A 文章编号:1008—1267(2014)06—0025—03 1引言 甲酰肼、对溴苯甲酰肼、对甲基苯甲酰肼反应和5一 (4’一硝苯基)一2一呋喃甲酸分别与对硝基苯甲酰肼、 2,5一二取代嗯二唑类衍生物属于五元杂环类 对溴苯甲酰肼反应,合成含有呋喃环的2,5一二取 化合物,具有广泛生理和生物活性,在新农药研究 代嗯二唑类衍生物。 和开发中具有杀虫、杀螨、杀菌、除草等生物活性, 在药物的研究开发中具有抗炎、降压、降血脂、抗惊 2实验部分 厥等生理活性。 2.1实验试剂和仪器 酰肼化合物具有广泛的生物和药物活性,既可 所用试剂均为试剂公司购买的分析纯、机械搅 作为环氧化物酶一2(cyclooxy genase一2)的选择性抑制 拌器、三口烧瓶、控温加热套、温度计、50mL烧杯、布 剂,又可用于设计酶底物模型和潜在的抑制剂,作 什漏斗、滤纸、抽滤瓶、玻璃棒。 为非类固醇激素类昆虫生长调节剂的研究已经比 熔点测试:YRT一3熔点仪、天大天发科技有限 较成熟,并有了一批高效的商业化产品川。 公司 5一芳基呋喃甲酸类化合物在新农药研究和开 红外光谱:satellite5000 MDJX\YQ一019—02型红 发中具有杀虫、杀螨、杀菌、除草等生物活性,在药 外光谱仪测定(KBr压片) 物的研究开发中具有抗炎、降压、降血脂、抗惊厥等 2.2酰肼类化合物的结构(见I) 生理活性。 如今在医药和农药的研究开发中,生物电子等 R一 \N/N (I) 排原理是优化和修饰先导化合物的有效方法之一, H 通过对先导化合物的优化和修饰,克服先导化合物 的不足,开发出具有更高的生物活性、更高的选择 R为 №2 一 er 性、更低的毒性、更长或更短的残效期的新化学实 2.3 5一芳基呋喃甲酸类化合物的结构(见II) 体 。拼合原理是将两种或以上的活性结构单元通 过化学键键合在一个分子结构中,通过相互的协同 R (II) 作用,增强生物活性,减少副作用。 本文根据活性拼合原理和生物电子等排原理, R为C1、N0 利用5一(4’一氯苯基)一2一呋喃甲酸分别与对硝基苯 收稿日期:2014—07—15 作者简介:刘会彬(1985.12),男,助理工程师。 26 天津化工 2014年11月 化学反应式的合成见I: , .二 唑类衍生物的合成 II 静 +x \N/ : x III。:R=C1,X=NO ;IIIz:R =NO2,X2=NO2;III3:R3=C1,X3=Br; III4:R ̄=NO2,X4=Br;III5:R5=C1。X5=CH3 下面以c \> n u N。 的合成 为代表,其他四个反应类似。 2.5实验步骤 将lmmol 5一(4’一氯苯基)一2一呋喃甲酸与 lmmol对硝基苯甲酰肼约0.2g置于三口烧瓶中,向 三口烧瓶中加入lOml的三氯氧磷,控制溶液温度在 102—110度之间,反应6—8个小时,反应完毕。将 60ml碎冰倒人大烧杯中,然后将反应完的溶液缓慢 倒人烧杯中,剧烈搅拌溶液和碎冰,反应析出黑色沉 淀,放置过夜后,第二天抽滤,固体用10%的碳酸氢 钠溶液洗涤至中性、烘干得0.3g粗品,粗品用95%乙 醇重结晶得黑色粉末产物0.13z。 O 理论生成ct— № N—为immol X 367 g/mol:0.367 g,而实际产出0.13g 产率为35.4% 2.5.1合成反应所需的反应物颜色以及熔点(见表1) 表1 反应物的颜色、熔点 2.5.2合成反应所得到5种产物的颜色、熔点、产率 (见表2) 表2噫二唑类产物的颜色、熔点、产率 3结果与讨论 、。J 3.1元素分析结果(见表3) 表3曝二唑类产物中各元素在化合物中的百分率 分子式 各元素在化合物中的百分率/% 3.2化合物的红外光谱分析 3.2.1产物C。8II, O Cl(III )的IR表征(见图1) 400O 3500 30o0 25oo 20oO 1500 1OO0 500 波长/era 图1 C”H oNsO Cl(1ll,)的IR表征图 3.2.2产物C,8II。。N:O:CIBr(IIL)的IR表征(见图2) 渡长,cm 图2 C,sH oN O CIBr(IIIs)的IR表征图 3.2.3产物C 沮nN:0:c ̄(IIL)的IR表征(见图3) 渡 ̄/em- 图3 C19H13N202C1(1114)的lR表征图 第28卷第6期 刘会彬等:含有呋喃环的2,5-二取代嗯二唑类衍生物的合成 3.2.4产物C。sH。。N,O4Br(IIh)的IR表征(见图4) 文中使用5一(4’一氯苯基)一2一呋喃甲酸,5一(4’一 硝苯基)一2一呋喃甲酸,对硝基苯甲酰肼,对溴苯甲 酰肼,对甲基苯甲酰肼为原料在机械搅拌、加热的 条件下合成了五种含有呋喃环的嗯二唑衍生物,合 成过程中产物产率较低,其影响因素可能是反应过 蒜 程中温度控制不够、搅拌不够充分导致化合物反应 不完全,由于我们使用的控温水浴锅老化,难以准确 的控制所需温度,控温时温度或高或低,而不能确 保反应在一个相对理想的温度下进行。反应物有 的仍在反应液中未反应,有的已经碳化附着在三口  ̄K/em。 图4 C,eH oNa0tBr(1lls)的lR表征图 3.2.5通过对反应产物红外光谱分析可得到各产 物中相关元素之间化学键数据(见表4) 表4产物的lR数据 工 IIIl 烧瓶壁上,最终使得产率偏低;生成酯的反应为可逆 反应,由于实验室条件有限,在反应过程中生成的 水不能及时排出,在反应进行时,生成的酯同时也 在水解,从而不能尽可能多的得到所需的酯,进而 . £!: 使得最终所需产物产率偏低结晶过程中产物损失 一C,8HIoN304CI C—cl(853)C一0一c(1092.58) 一部分;重结晶过程中,过滤产物一部分附着在滤纸 N0z(1 386.10)C—H(3437.75) III3 GsH ̄oN202C1Br C—Cl(853)C—Br(500.74) 上,使得产物损失一部分,导致产物产率下降。 参考文献: [1]宋庆宝,徐丽娟,马淳安.1,3,4一嗯二唑类化合物合成及应用的研 究新进展[J】_浙江工业大学化学工程与材料学院,自然科学, 2002,12:238—239. C一0一c(922.47)c—H(2922.40) III CI8Hl0N304Br C—B 669.76)-NOd1337.86) c_— —C(1010.82)c_—H(2925.52) III C H。,N:0:CI C—Cl(800.37)一C}{3(1458.28) C_'_()'一_C(1O12.06)C—-H(2923.92) [2]杨智,李国威,刘哲.2一取代一5—2一苯并呋喃基一2一芳胺基亚甲 基一1—3—4一咏二唑类化合物的合成【M】.兰州石化职业技术学 院石油化学工程。2003,1 1:97—98. 4讨论