四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的制作方法

本发明属于化学合成技术领域，涉及高压溶剂热法合成四氮唑并[1,5-a]嘧啶一系列衍生物，具体是四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法。

背景技术：

溶剂热反应是指在密封的压力容器中,以水或有机物为溶剂,在高温高压的条件下进行的化学反应。在溶剂热反应中，一种或几种前驱体溶解在溶剂中，在液相或超临界条件下，反应物分散在溶液中并且变的比较活泼，反应发生，产物缓慢生成。该过程相对简单而且易于控制，并且在密闭体系中可以有效的防止有毒物质的挥发和制备对空气敏感的前驱体。

含有二氢四氮唑并[1,5-a]嘧啶骨架的化合物包括嘌呤类衍生物的合成是有机化学一个研究热点，目前关于这些化合物的合成报道主要有二个方法：第一种是利用连叠氮化合物的中间体来制备；第二种是以5-氨基四氮唑与β-氧代羰基化合物或α,β-不饱和羰基化合物为底物的三组分反应来制得。有报道用dmf或乙醇为溶剂，在回流条件下以芳香醛，乙酰乙酸乙酯和5-氨基四氮唑三组分制得四氮唑并[1,5-a]嘧啶类化合物，但产率较低。还有报道用1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane(dabco)或氨基磺酸(sa)催化该三组分反应，但增加了反应后处理步骤。还有报道用无溶剂加热研磨法反应，但不适合规模化生产。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种产率较高且安全的四氮唑并[1,5-a]嘧啶类化合物的合成方法。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法，其特征在于：将醛类物质、1,3-二羰基化合物、5-氨基四氮唑，称量置于反应釜中，加入混合溶剂，搅拌均匀后封釜，在一定温度以及反应时间下，制得反应液；将反应液自然冷却至室温，倾入蒸馏水，强力搅拌后抽滤出固体即为四唑并[1,5-a]嘧啶衍生物粗品，用甲醇和dmf重结晶可得晶状四唑并[1,5-a]嘧啶衍生物纯品。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述醛类物质为：脂肪醛或芳香醛。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述脂肪醛为甲醛、乙醛或丙醛；所述芳香醛为苯甲醛、对硝基苯甲醛或对腈基苯甲醛。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述1,3-二羰基化合物为：乙酰乙酸乙酯或乙酰丙酮。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述混合溶剂为：1.2-丙二醇和水，且两者体积比为5:1～2。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述1.2-丙二醇摩尔量为5-氨基四氮唑摩尔量的8～10倍。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述一定温度，该温度为100～130℃。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述醛类物质、1,3-二羰基化合物、5-氨基四氮唑，该三种反应物的摩尔比为1～1.2:1:1。

作为本发明所述的四氮唑并[1,5-a]嘧啶衍生物的溶剂热合成法的优选方案：所述反应时间为8～12小时。

本发明的有益效果：本发明方法适用于所有醛类，特别是易挥发的短链脂肪醛，反应辅助试剂便宜且可以回收重复使用，产率均在90％以上，反应后处理简单，粗产品纯度高，可大规模生产。

附图说明

图1为化合物1的晶体结构图；

图2为化合物2的晶体结构图；

图3为化合物3的晶体结构图；

图4为化合物4的晶体结构图；

图5为化合物5的晶体结构图。

具体实施方式

根据下述实施例，可以更好地理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料配比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。

反应方程通式如下:

化合物1r1＝hr2＝oc2h5化合物2r1＝ch3r2＝oc2h5

化合物3r1＝c6h5r2＝oc2h5化合物4r1＝4-no2c6h4r2＝oc2h5

化合物5r1＝4-cnc6h4r2＝ch3

实施例1：化合物1的制备

将0.82g、37％甲醛溶液，1.3g、乙酰乙酸乙酯，0.85g、5-氨基四氮唑，称量后置于25ml具有聚四氟乙烯内胆的钢制反应釜中，加入7.5ml、1.2-丙二醇和2ml水，搅拌均匀后封釜110℃反应12小时。自然冷却至室温，将反应液倾入50ml蒸馏水，强力搅拌10分钟后抽滤出固体即为四唑并嘧啶粗品，产率90.3％(以5-氨基四氮唑计)，用甲醇和dmf重结晶可得晶状纯品。

红外数据(kbr,ν,cm^-1):3446,3250,3181,3097,2980,2930,1719,1594,1469,1427,1385,1316,1281,1231,1149,1099,1016,988,863,765,723,662,556,473.

晶体数据：空间群：p-1

晶胞参数：

α＝73.30(3)°β＝88.35(3)°γ＝79.63(3)°

z＝2

化合物1晶体结构见附图1。

实施例2：化合物2的制备

将1.1g、40％乙醛溶液，1.3g、乙酰乙酸乙酯，0.85g、5-氨基四氮唑，称量后置于25ml具有聚四氟乙烯内胆的钢制反应釜中，加入9ml、1.2-丙二醇和2ml、水，搅拌均匀后封釜110℃反应10小时。自然冷却至室温，将反应液倾入50ml蒸馏水，强力搅拌10分钟后抽滤出固体即为四唑并嘧啶粗品，产率91.1％(以5-氨基四氮唑计)，用甲醇和dmf重结晶可得晶状纯品。

红外数据(kbr,ν,cm^-1):3405,3231,3169,3058,2960,1707,1657,1567,1450,1379,1310,1283,1233,1135,1101,1066,1018,983,942,872,836,780,719,655,565,481.

晶体数据：空间群：p21/c

晶胞参数：

α＝90°β＝99.10(3)°γ＝90°

z＝4

化合物2晶体结构见附图2。

实施例3：化合物3的制备

将1.06g、苯甲醛，1.3g、乙酰乙酸乙酯，0.85g、5-氨基四氮唑，称量后置于25ml具有聚四氟乙烯内胆的钢制反应釜中，加入10ml、1.2-丙二醇和2ml、水，搅拌均匀后封釜120℃反应10小时。自然冷却至室温，将反应液倾入50ml蒸馏水，强力搅拌10分钟后抽滤出固体即为四唑并嘧啶粗品，产率93.2％(以5-氨基四氮唑计)，用甲醇和dmf重结晶可得晶状纯品。

红外数据(kbr,ν,cm^-1):3472,3242,3180,3103,2950,1710,1655,1573,1453,1390,1307,1277,1223,1146,1098,1069,1013,987,868,841,757,701,624,596,492.

晶体数据：空间群：p-1

晶胞参数：

α＝107.09(3)°β＝101.32(3)°γ＝98.63(3)°

z＝2

化合物3晶体结构见附图3。

实施例4：化合物4的制备

将1.51g、对硝基苯甲醛，1.3g、乙酰乙酸乙酯，0.85g、5-氨基四氮唑，称量后置于25ml具有聚四氟乙烯内胆的钢制反应釜中，加入10ml、1.2-丙二醇和2ml、水，搅拌均匀后封釜120℃反应10小时。自然冷却至室温，将反应液倾入50ml蒸馏水，强力搅拌10分钟后抽滤出固体即为四唑并嘧啶粗品，产率92.6％(以5-氨基四氮唑计)，用甲醇和dmf重结晶可得晶状纯品。

红外数据(kbr,ν,cm^-1):3450,3255,3192,3088,2955,1702,1654,1578,1528,1417,1355,1305,1284,1229,1152,1104,1013,832,776,717,568,492.

晶体数据：空间群：p21/c

晶胞参数：

α＝90°β＝101.73(3)°γ＝90°

z＝4

化合物4晶体结构见附图4。

实施例5：化合物5的制备

将1.31g、对腈基苯甲醛，1.31g、乙酰丙酮，0.85g、5-氨基四氮唑，称量后置于25ml具有聚四氟乙烯内胆的钢制反应釜中，加入10ml、1.2-丙二醇和2ml、水，搅拌均匀后封釜120℃反应12小时。自然冷却至室温，将反应液倾入50ml蒸馏水，强力搅拌10分钟后抽滤出固体即为四唑并嘧啶粗品，产率91.0％(以5-氨基四氮唑计)，用甲醇和dmf重结晶可得晶状纯品。

红外数据(kbr,ν,cm^-1):3428,3240,3184,3086,2969,2843,2230,1674,1632,1576,1534,1416,1374,1311,1263,1228,1194,1102,998,943,866,845,797,755,720,651,559,532,497

晶体数据：空间群：p21/c

晶胞参数：

α＝90°β＝100.59(3)°γ＝90°

z＝4

化合物5晶体结构见附图5。