專(zhuān)利名稱(chēng)：一種有機(jī)疊氮化合物的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙二醇(PEG)催化鹵化物制備疊 氮化合物的方法。
背景技術(shù)：
疊氮化合物是一類(lèi)重要的中間體，該類(lèi)化合物因具有很好的反應(yīng)活性，常用來(lái)合 成胺類(lèi)化合物以及雜環(huán)化合物等；同時(shí)有些疊氮化合物本身就具有很好的生物活性而被作 為藥物使用，例如抗艾滋病的藥物ATZ(3’ -疊氮-3-脫氧胸苷)等。疊氮化合物的合成有多種方法，如由鹵化物制??；從醇和環(huán)氧化合物制?。灰部?由芳香胺通過(guò)疊氮化來(lái)制取等[合成化學(xué)，1995，3，29-35]。但常用的方法為將價(jià)廉易得 的無(wú)機(jī)疊氮化合物MN3 (M = Li、Na、K等)與鹵代烴在不同的有機(jī)溶劑中反應(yīng)制得。扈艷紅等報(bào)道了用芐氯和取代芐氯為原料與疊氮化鈉在苯和二甲基甲酰胺的混 合溶劑中，加熱到70 75°C后反應(yīng)3 5小時(shí)，合成了一系列不同取代的芐基疊氮化合物 [(a)有機(jī)化學(xué)，2004，24，1228-1232 ； (b)化學(xué)試劑，2005，27，39-40]。 R = H, CH3, CN, F, C6H4CH2Cl, C6H4CH2N3Koziara, Α.也報(bào)道采用同樣的條件用溴代烴與疊氮化鈉在苯和DMF的混合溶劑 中回流反應(yīng)制得疊氮化合物[Synthesis 1992,1063]。 R = Bu, n-C6H13, Ph (CH2)2, Ph (CH2) 3，CH2 = CHCH2, CHCCH2, PhCH = CHCH2還有是以二甲亞砜(DMSO)為溶劑，鹵代烴與疊氮化鈉反應(yīng)得到疊氮化合物。然 而，對(duì)于α-溴代苯乙酮，該方法得到的卻是復(fù)雜混合物[(a)Synthesis 1997，413-414 ； (b) Chem. Biol. Drug. Des. 2008，72，189—196]。 R = n-C8H17, Bn, PhCH = CHCH2, Ph (CH2) 3，cHex, et al再有是通過(guò)改變疊氮化試劑的形式，將離子交換樹(shù)脂Amberlite IR-400吸附的疊 氮季銨鹽代替?zhèn)鹘y(tǒng)的無(wú)機(jī)疊氮鹽，用乙腈或二氯甲烷作溶劑，然后再與鹵代烴反應(yīng)合成疊 氮化合物[Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1986，25，478-479]。 相轉(zhuǎn)移催化劑(PTC)用于催化疊氮化反應(yīng)，亦能得到疊氮化合物[Tetrahedron Lett.1998，39，2915-2918]。 另外，離子液體(ionic liquid)也可以作為催化劑和溶劑催化鹵代烴的疊氮化 反應(yīng)[(a) Tetrahedron. 2003，59，789-794 ； (b) J. Org. Chem. 2003，68，6710-6715. (c) Chin. Chem. Lett. 2003，14，239—242]。 在水相中利用微波進(jìn)行鹵代烴的疊氮化反應(yīng)，此方法避免了使用環(huán)境有害且易揮 發(fā)的有機(jī)溶劑，提高了反應(yīng)活性，同時(shí)縮短了反應(yīng)時(shí)間[J. Org. Chem. 2006，71，6697-6700]。 X = Br, Cl, I, OTs ；M = K, Na ；Nu = N3, SCN, SO2R'超聲代替?zhèn)鹘y(tǒng)的相轉(zhuǎn)移催化劑催化非均相疊氮化反應(yīng)，或添加催化量的表面活 性劑柱狀粘土，也能夠進(jìn)一步促進(jìn)疊氮化反應(yīng)的進(jìn)行[J. Mol. Catal. A =Chem. 1999，149， 153-160]。 R = C6H5CH2-, 4_N02C6H4CH2-，2_MeC6H4CH2-，3_MeC6H4CH2-，4_MeC6H4CH2-，C10H17-然而，在上述制備方法中，仍然存在的問(wèn)題有a.有些反應(yīng)過(guò)程較為復(fù)雜，造成純 化困難且產(chǎn)率也不高；b.有些有機(jī)溶劑容易揮發(fā)且毒性較大，對(duì)環(huán)境有害；c.相轉(zhuǎn)移催化 劑對(duì)溶劑的要求比較嚴(yán)格，制備條件苛刻等。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決鹵代烴的疊氮化反應(yīng)中催化劑和溶劑的毒性、疊氮鹽溶解性 較差、反應(yīng)時(shí)間冗長(zhǎng)且有的需要加熱等缺點(diǎn)，為疊氮化合物提供一種簡(jiǎn)單、有效、催化劑廉 價(jià)易得且環(huán)境友好的制備方法，同時(shí)底物的普適性好，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明可以通過(guò)以下的技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)，其反應(yīng)方程式為 其中，X為氯，溴，碘；R為芐基或各種取代芐基、?；透鞣N取代酰基、磺?；透鞣N取代磺?；?，各 種直鏈或支鏈的烷基、糖基；
M(N3)n 其中M表示堿金屬或堿土金屬，且η表示1或2，如疊氮化鋰，疊氮化鈉， 疊氮化鉀。PEG 從PEG-200到PEG-800，優(yōu)選PEG-400 ；反應(yīng)溫度通常為0 100°C，優(yōu)選25 30 0C ；鹵代烴與疊氮化鈉摩爾比1 0. 2 5，優(yōu)選1 1. 2 ；用PEG作反應(yīng)介質(zhì)，PEG與反應(yīng)物的用量之比為Immol反應(yīng)物加0. l_20mL PEG, 最佳比例為Immol反應(yīng)物加2mL PEG，且無(wú)需加入任何其他溶劑或相轉(zhuǎn)移催化劑等來(lái)催化反應(yīng)。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和(25 30°C )、反應(yīng)時(shí)間短(0. 5 3h)以及 綠色環(huán)保的特點(diǎn)，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式下面實(shí)施例可以使本專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員全面理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā) 明。為了進(jìn)一步理解本發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲舉以下實(shí)例實(shí)施例1 將芐溴Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒瓶中， 在室溫下攪拌40分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得淡黃色油狀液體。產(chǎn)率 98%。實(shí)施例2 將正辛基溴Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒瓶 中，在室溫下攪拌3小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得無(wú)色油狀液體。產(chǎn)率 95%。實(shí)施例3 將芐氯Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒瓶中， 在室溫下攪拌2. 5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得淡黃色油狀液體。產(chǎn)率 95%。實(shí)施例4 將對(duì)硝基芐溴Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒 瓶中，在室溫下攪拌30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得淺黃色固體。產(chǎn)率 99%。實(shí)施例5 將對(duì)氰基芐溴Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒 瓶中，在室溫下攪拌30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得無(wú)色液體。產(chǎn)率 98%。實(shí)施例6 將α -甲基芐溴Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL 燒瓶中，在室溫下攪拌50分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得無(wú)色液體。產(chǎn)率 97%。實(shí)施例7 將β -碘苯丙烯Immol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL 燒瓶中，在室溫下攪拌30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得無(wú)色液體。產(chǎn)率 98%。實(shí)施例8 將α -溴代苯乙酮lmmol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入 25mL燒瓶中，在室溫下攪拌40分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得淺黃色固
體。產(chǎn)率90%。實(shí)施例9 將N-(2-溴乙基)鄰苯二甲酰亞胺lmmol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400
52. OmL加入25mL燒瓶中，在室溫下攪拌40分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得 白色固體。產(chǎn)率90%。實(shí)施例10 將1-溴-2，3，4，6-四_0_乙酰基-α -D-吡喃葡萄糖lmmol、疊氮化鈉 1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒瓶中，在室溫下攪拌30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚 萃取，減壓濃縮后得無(wú)色固體。產(chǎn)率91%。實(shí)施例11 將6-脫氧-1，2 :3，4_ 二-異亞丙基-6-碘-a-D-吡喃半乳糖lmmol、 疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒瓶中，在室溫下攪拌30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后， 無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得淡黃色漿狀物。產(chǎn)率95%。實(shí)施例12 將對(duì)甲苯磺酰氯lmmol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL 燒瓶中，在40°C下攪拌5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得白色結(jié)晶固體。產(chǎn) 率:92%0實(shí)施例13 將苯甲酰氯lmmol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-4002. OmL加入25mL燒 瓶中，在室溫下攪拌1. 5小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得淺色固體。產(chǎn)率 86%。實(shí)施例14 將芐氧甲酰氯lmmol、疊氮化鈉1. 2mmol和PEG-400 2. OmL加入25mL燒 瓶中，在室溫下攪拌30分鐘，反應(yīng)結(jié)束后，無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮后得無(wú)色油狀液體。產(chǎn) 率:93%0
權(quán)利要求
一種有機(jī)疊氮化合物的制備方法，其特征是用聚乙二醇PEG為反應(yīng)催化劑，將鹵化物與無(wú)機(jī)疊氮化合物按1∶0.2～5的摩爾比加入反應(yīng)器中，在20～80℃下反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后，冷卻至室溫，反應(yīng)體系用無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮得到相應(yīng)的有機(jī)疊氮化合物產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)疊氮化合物的制備方法，其特征是PEG為從 PEG-200到PEG-800 ；鹵化物為芐基和各種取代芐基鹵化物、酰鹵和各種取代酰鹵、磺酰鹵 和各種取代磺酰商，各種直鏈、支鏈的烷基和糖基商化物；無(wú)機(jī)疊氮化合物為疊氮化鋰， 疊氮化鈉，疊氮化鉀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)疊氮化合物的制備方法，其特征是鹵化物與無(wú)機(jī) 疊氮化合物摩爾比為1 1.2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)疊氮化合物的制備方法，其特征是反應(yīng)物的用量 與PEG之比為lmmol反應(yīng)物加0. l_20mL PEG，最佳比例為Immol反應(yīng)物加2mL PEG。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種有機(jī)疊氮化合物的制備方法，其特征是反應(yīng)方程式如下R-X + M(N3)Ii PEG R-N3其中X為氯或溴或碘；R為芐基或各種取代芐基或酰基或各種取代?；蚧酋；蚋?種取代磺酰基或各種直鏈或支鏈的烷基或支鏈的糖基。
全文摘要
本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種聚乙二醇(PEG)催化鹵化物制備疊氮化合物的方法。本發(fā)明方法為用聚乙二醇PEG為反應(yīng)催化劑，將鹵化物與無(wú)機(jī)疊氮化合物加入反應(yīng)器中，在20～80℃下反應(yīng)后，用無(wú)水乙醚萃取，減壓濃縮得到相應(yīng)的有機(jī)疊氮化合物產(chǎn)品。本發(fā)明具有操作簡(jiǎn)單、反應(yīng)條件溫和、反應(yīng)時(shí)間短以及綠色環(huán)保的特點(diǎn)，適合于工業(yè)化生產(chǎn)。
文檔編號(hào)C07C247/24GK101906007SQ20091005951
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2009年6月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月5日
發(fā)明者曾鴻耀, 李華, 邵華武 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院成都生物研究所