一種制備3,5-二氧代-1,2,4-三氮唑的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機化學(xué)，具體涉及一種制備3,5_二氧代-1，2,4-三氮唑的方法，是指 一種利用W〇3-x納米片催化氧化尿唑為3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑是一類具有重要生物活性的有機化合物，具有廣泛的 生物活性，一些3,5_二氧代-1，2,4-三氮唑的衍生物不僅表現(xiàn)出抗腫瘤、抗病毒、抑菌等活 性，3,5_二氧代-1，2,4-三氮唑衍生物還可以用于和活性氨基酸、多肽、蛋白、疫苗的復(fù)合 (PCT專利，W02013009564)，在臨床上具有重要應(yīng)用。通常3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑通過氧 化對應(yīng)的尿唑來制備。目前常用的氧化劑有四氧化二氮、二氧化硅固載的硝酸、四丁基銨高 碘酸鹽、高碘酸鈉+四丁基溴化銨、氯氣、氯化碘、硝酸銀、過硫酸鹽等（1.Journalof OrganicChemistry,2007,vol.72,6816.2.SyntheticCommunications,2009,vol.39, 4264.3.JournaloftheChemicalSociety-PerkinTransactionsl，1996，167 ·) 〇這些氧 化劑易揮發(fā)具有強烈的腐蝕性如四氧化二氮、氯氣、氯化碘等;有的價格昂貴如硝酸銀、高 點酸鹽等。這樣造成以上所有的氧化劑不符合原子經(jīng)濟(jì)性的要求，存在操作繁雜、副產(chǎn)物多 不利產(chǎn)物純化和易污染環(huán)境、成本高等缺點。因此，開發(fā)能夠?qū)⒛蜻蜓趸癁?，5-二氧代-1， 2,4_三氮唑的無污染、低成本的綠色氧化方法不僅具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值，而且具有重 要的環(huán)境和社會意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供以存在氧空穴的W03-x納米片為催化劑利用過 氧化氫氧化尿唑制備3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑類化合物的方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所米取的技術(shù)方案是:一種制備3，5_二氧代-1，2，4_ 三氮唑的方法，以存在氧空穴的W03-x納米片在酸性條件下以水合鎢酸鈉為原料在溶劑中加 入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，以溶劑熱或者直接加熱的方法一步直接合成，其制備方法步驟為：
[0005] (1)將1~3毫摩爾的二水合鎢酸鈉溶解在15~25毫升水中，攪拌5~20分鐘，配成 均以透明的溶液；
[0006] (2)向上述溶液中加入乙醇6~13毫升，攪拌5~20分鐘；
[0007] (3)向上述溶液中加入硫酸15~25毫升，攪拌5~20分鐘；
[0008] (4)向上述溶液中加入0.1~0.6克的聚乙二醇10000,攪拌5~20分鐘；
[0009] (5)將上述混合物轉(zhuǎn)入100毫升有聚四氟內(nèi)襯的反應(yīng)釜中密閉，120~200°C攪拌3 ~5小時，冷卻至室溫；
[0010] (6)將上述冷卻后的反應(yīng)混合物倒入500毫升蒸餾水中，收集沉淀物，依次用去離 子水和無水乙醇洗滌，真空干燥得到存在氧空穴的鎢氧化物(W03-x)納米片；
[0011] W〇3-x納米片催化氧化硫亞胺制備3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑，反應(yīng)式為：
[0012]
[0013] 具體過程為：
[0014] (1)將1毫摩爾的硫亞胺加入到反應(yīng)器中，加入溶劑1~5毫升，加入催化劑(W03一x)0.005~0.05毫摩爾，30%的過氧化氫1~3毫摩爾，20~100°C攪拌10~120分鐘，反應(yīng)式為： [0015] (2)將上述稀釋至10毫升，乙醚萃取，濃縮除去溶劑，快速柱層析，用所得純品計算 收率。
[0016] 所述溶劑指極性溶劑，包括甲醇、乙醇、乙腈、乙酸、N，N_甲基甲酰胺。
[0017] 本發(fā)明采用上述技術(shù)方案所設(shè)計的一種制備3,5_二氧代-1，2,4-三氮唑的方法， 該方法反應(yīng)條件簡單，成本低，無污染，不僅具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值，而且具有重要的環(huán) 境和社會意義。
【具體實施方式】
[0018] 本發(fā)明制備3,5_二氧代-1，2,4-三氮唑的方法，以存在氧空穴的W〇3-x納米片在酸 性條件下以水合鎢酸鈉為原料在一定的溶劑中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，以溶劑熱或者直接加?的方法一步直接合成。
[0019] 實施例1
[0020] (1)將1毫摩爾的二水合鎢酸鈉溶解在15毫升水中，攪拌5分鐘，配成均以透明的溶 液；
[0021] (2)向上述溶液中加入乙醇6毫升，攪拌5分鐘；
[0022 ] (3)向上述溶液中加入硫酸15毫升，攪拌5分鐘；
[0023] (4)向上述溶液中加入0.1克的聚乙二醇10000，攪拌5分鐘；
[0024] (5)將上述混合物轉(zhuǎn)入100毫升有聚四氟內(nèi)襯的反應(yīng)釜中密閉，120°C攪拌3小時， 冷卻至室溫；
[0025] (6)將上述冷卻后的反應(yīng)混合物倒入500毫升蒸餾水中，收集沉淀物，依次用去離 子水和無水乙醇洗滌，真空干燥得到存在氧空穴的鎢氧化物(W03-x)納米片。
[0026] 實施例2
[0027] (1)將2毫摩爾的二水合鎢酸鈉溶解在20毫升水中，攪拌10分鐘，配成均以透明的 溶液；
[0028] (2)向上述溶液中加入乙醇10毫升，攪拌10分鐘；
[0029 ] (3)向上述溶液中加入硫酸20毫升，攪拌10分鐘；
[0030] (4)向上述溶液中加入0 · 3克的聚乙二醇10000，攪拌10分鐘；
[0031] (5)將上述混合物轉(zhuǎn)入100毫升有聚四氟內(nèi)襯的反應(yīng)釜中密閉中，160°C攪拌8小 時，冷卻至室溫；
[0032] (6)將上述冷卻后的反應(yīng)混合物倒入500毫升蒸餾水中，收集沉淀物，依次用去離 子水和無水乙醇洗滌，真空干燥得到藍(lán)紫色的存在氧空穴的W03-x納米片。
[0033] 實施例3
[0034] (1)將3毫摩爾的二水合鎢酸鈉溶解在25毫升水中，攪拌20分鐘，配成均以透明的 溶液；
[0035] (2)向上述溶液中加入乙醇13毫升，攪拌20分鐘；
[0036] (3)向上述溶液中加入硫酸25毫升，攪拌20分鐘；
[0037] (4)向上述溶液中加入0·6克的聚乙二醇10000，攪拌20分鐘；
[0038] (5)將上述混合物轉(zhuǎn)入100毫升有聚四氟內(nèi)襯的反應(yīng)釜中密閉，200°C攪拌5小時， 冷卻至室溫；
[0039] (6)將上述冷卻后的反應(yīng)混合物倒入500毫升蒸餾水中，收集沉淀物，依次用去離 子水和無水乙醇洗滌，真空干燥得到存在氧空穴的鎢氧化物(W03-x)納米片；
[0040] 實施例4
[0041 ] 本發(fā)明W03-x納米片催化氧化N-苯基尿唑制備N-苯基-3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑， 反應(yīng)式為：
[0042]
[0043] 只'丨平少3來乃：
[0044] (1)將1毫摩爾的N-苯基尿唑加入到反應(yīng)器中，加入乙腈2毫升，加入催化劑(W03-x) 0.02毫摩爾，30 %的過氧化氫2毫摩爾，30°C攪拌1小時；
[0045] (2)將上述稀溶液加水釋至10毫升，乙醚萃取，濃縮除去溶劑，快速柱層析，得到N-苯基-3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑，紅色固體，收率93 % 4MMR(400MHz;CDC13，δ): 7 · 58-7.40(m,5H)〇
[0046] 實施例5
[0047] 本發(fā)明W03-x納米片催化氧化N-苯基尿唑制備N-苯基-3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑， 反應(yīng)式為：
[0048]
[0049]具體步驟為：
[0050] (1)將1毫摩爾的N-苯基尿唑加入到反應(yīng)器中，加入1毫升水，加入催化劑(W03-x) 〇.05毫摩爾，30 %的過氧化氫3毫摩爾，70°C攪拌3小時；
[0051] (2)將上述稀溶液加水釋至10毫升，乙醚萃取，濃縮除去溶劑，快速柱層析，得到N-苯基-3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑，紅色固體，收率84 % 4MMR(400MHz;CDC13，δ): 7 · 58-7.40(m,5H)〇
[0052] 實施例6
[0053]本發(fā)明W03-x納米片催化氧化N-苯基尿唑制備4-(4-炔-戊基)-3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑，反應(yīng)式為：
[0054]
[0055] ............
[0056] (1)將1毫摩爾的N-(4_炔-戊基)尿唑加入到反應(yīng)器中，加入1毫升乙腈，加入催化 劑(W03-x)0.03毫摩爾，30 %的過氧化氫2毫摩爾，30°C攪拌1小時；
[0057] (2)將上述稀溶液加水釋至10毫升，乙醚萃取，濃縮除去溶劑，快速柱層析，得到4- (4-炔-戊基)-3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑，紅色固體，收率86 % 4NMR( 400MHz;CDC13，δ): 4.02(t，J= 7.6Hz，2H)，2.50(t，J= 7.6Hz，2H)，1.96(s，lH)，1.75(m，2H)。
[0058]上述各實施例中，溶劑通常指極性溶劑，包括甲醇、乙醇、乙腈、乙酸、N，N_甲基甲 酰胺等。
【主權(quán)項】
1. 一種制備3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑的方法，其特征是以存在氧空穴的W〇3-x納米片 在酸性條件下以水合鎢酸鈉為原料在溶劑中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，以溶劑熱或者直接加熱?方法一步直接合成，其制備方法步驟為： (1) 將1~3毫摩爾的二水合鎢酸鈉溶解在15~25毫升水中，攪拌5~20分鐘，配成均以 透明的溶液； (2) 向上述溶液中加入乙醇6~13毫升，攪拌5~20分鐘； (3) 向上述溶液中加入硫酸15~25毫升，攪拌5~20分鐘； (4) 向上述溶液中加入0.1~0.6克的聚乙二醇10000,攪拌5~20分鐘； (5) 將上述混合物轉(zhuǎn)入100毫升有聚四氟內(nèi)襯的反應(yīng)釜中密閉，120~200°C攪拌3~5小 時，冷卻至室溫； (6) 將上述冷卻后的反應(yīng)混合物倒入500毫升蒸餾水中，收集沉淀物，依次用去離子水 和無水乙醇洗滌，真空干燥得到存在氧空穴的鎢氧化物(W0 3-x)納米片； W〇3-x納米片催化氧化硫亞胺制備3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑，反應(yīng)式為： 具體過程為：(1) 將1毫摩爾的硫亞胺加入到反應(yīng)器中，加入溶劑1~5毫升，加入催化劑(W03-x)0.005 ~0.05毫摩爾，30%的過氧化氫1~3毫摩爾，20~100°C攪拌10~120分鐘，反應(yīng)式為： (2) 將上述稀釋至10毫升，乙醚萃取，濃縮除去溶劑，快速柱層析，用所得純品計算收 率。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備3，5-二氧代-1，2，4-三氮唑的方法，其特征是所述溶 劑指極性溶劑，包括甲醇、乙醇、乙腈、乙酸、N，N-甲基甲酰胺。
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種制備3,5-二氧代-1,2,4-三氮唑的方法，其特點是以存在氧空穴的WO3-x納米片在酸性條件下以水合鎢酸鈉為原料在溶劑中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?，以溶劑熱或者直接加熱的方法一步直接合成，首先制得存在氧空穴的鎢氧化物納米片，再將鎢氧化物納米片催化氧化硫亞胺制備3,5-二氧代-1,2,4-三氮唑。本發(fā)明反應(yīng)條件簡單，成本低，無污染，不僅具有重要的工業(yè)應(yīng)用價值，而且具有重要的環(huán)境和社會意義。
【IPC分類】C07D249/12, B01J23/30
【公開號】CN105439969
【申請?zhí)枴緾N201510831064
【發(fā)明人】鮑克燕, 毛武濤, 葉立群, 高遠(yuǎn)飛, 李政道, 柳文敏, 劉騰
【申請人】南陽師范學(xué)院
【公開日】2016年3月30日
【申請日】2015年11月25日