一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法

本发明涉及一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法领域。

背景技术：

1、咪唑烷及其衍生物作为n-杂环卡宾的重要成员，在农化品，生物医药和配体应用中广泛应用，而具有螺环结构的咪唑烷框架更是在临床药物中发挥着重要作用。据文献报道，它具有多种生物活性。阿帕鲁胺作为典型的竞争性雄激素受体抑制剂正开发用于治疗前列腺癌，tak-906是一种d2/d3受体拮抗剂，用于治疗糖尿病或特发性胃轻瘫。

2、咪唑烷衍生物作为n-杂环卡宾的重要成员，是嵌入重要农化品中的关键框架结构，并且具有广泛的生物医药活性以及配体应用，使得咪唑烷衍生物在过去的十几年中不断被报道。目前，合成咪唑烷衍生物的研究较多，但多数属于过渡金属的均相反应，而发展异相催化合成唑烷衍生物更具有应用意义。

技术实现思路

1、本发明要解决现有合成咪唑烷类衍生物的方法需要采用过渡金属催化，且反应过程繁琐的技术问题，而提供一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法。

2、一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，具体按以下步骤进行：

3、一、制备光催化剂：将三聚氰胺与乙二醛均匀分散在去离子水中，100～105℃下反应2.8～3h得到前驱体，随后将前驱体在550～555℃下煅烧1.8～2h，得到光催化剂；

4、二、咪唑烷衍生物的制备：在室温条件下，将甘氨酸衍生物、醛、碱和步骤一制备的光催化剂均匀分散在有机溶剂中，密封后，在氮气保护下进行除氧，再置于蓝光led灯下进行反应，待反应结束后，经固液分离催化剂、减压蒸馏去除有机溶剂，再经硅胶柱层析分离纯化，得到咪唑烷衍生物。

5、进一步的，步骤一中三聚氰胺与乙二醛的用量比为6g:1ml。

6、进一步的，步骤二中碱为碳酸铯。

7、进一步的，步骤二所述有机溶剂为异丙醇、二氯乙烷或乙腈。

8、进一步的，步骤二所述醛为多聚甲醛，结构式为(hcho)n，n为正整数。

9、进一步的，步骤二所述甘氨酸衍生物、醛、碱与有机溶剂的用量比为1mmol:2mmol:0.5mmol:5l。

10、进一步的，步骤二所述光催化剂用量为20mg。

11、进一步的，步骤二所述甘氨酸衍生物化学结构式为：其中，r为氢、烷基或卤原子。

12、进一步的，步骤二所述蓝光led灯的功率为10w，波长为420nm，反应时间为6～12h。

13、本发明制得的咪唑烷衍生物的化学式为：

14、其中r为氢、烷基或卤素。

15、本发明反应路线如下：

16、

17、本发明提供了一种咪唑烷衍生物的制备方法，该衍生物具有潜在的生物活性与研究价值以及作为重要药物的分子框架能够用作药物的筛选以及提供生物活性测试研究等；该方法提供了异相催化构建的咪唑烷衍生物新型策略，并且无需高温高压，在温和条件下，实施方法简单、得到产率高的咪唑烷及其衍生物。

18、本发明提供了一种制备咪唑烷类衍生物的方法，利用异相催化剂的优势，将多组分底物经一锅法高效率转化成咪唑烷类衍生物。该方法在常温常压下即可反应，反应条件温和，无需过渡金属催化，具有操作简单，安全环保、成本低等优点。

19、本发明有益效果：

20、本发明提供了一种简洁的一步合成咪唑烷及其衍生物的方法，以异相材料作为光催化剂。该方法无繁琐的合成步骤，产率高，方法环保性强。在常温常压下即可反应，反应条件温和，无需过渡金属催化，产率40％以上，具有操作简单、安全环保、成本低等优点。

21、本发明用于制备咪唑烷衍生物。

技术特征：

1.一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于该方法具体按以下步骤进行：

2.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤一中三聚氰胺与乙二醛的用量比为6g:1ml。

3.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二中碱为碳酸铯。

4.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二所述有机溶剂为异丙醇、二氯乙烷或乙腈。

5.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二所述醛为多聚甲醛，结构式为(hcho)n，n为正整数。

6.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二所述甘氨酸衍生物、醛、碱与有机溶剂的用量比为1mmol:2mmol:0.5mmol:5l。

7.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二所述光催化剂用量为20mg。

8.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二所述甘氨酸衍生物化学结构式为：其中，r为氢、烷基或卤原子。

9.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二所述蓝光led灯的功率为10w，波长为420nm，反应时间为6～12h。

10.根据权利要求1所述的一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，其特征在于步骤二分离纯化采用石油醚与乙酸乙酯的混合溶剂，石油醚与乙酸乙酯的体积比为(5～15)：1。

技术总结
一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法，本发明涉及一种异相催化制备咪唑烷衍生物的方法领域。本发明要解决现有合成咪唑烷类衍生物的方法需要采用过渡金属催化，且反应过程繁琐的技术问题。方法：一、采用三聚氰胺与乙二醛制备光催化剂：二、在蓝光LED灯下进行反应制备咪唑烷衍生物。本发明提供了一种简洁的一步合成咪唑烷及其衍生物的方法，以异相材料作为光催化剂。该方法无繁琐的合成步骤，产率高，方法环保性强。在常温常压下即可反应，反应条件温和，无需过渡金属催化，产率40％以上，具有操作简单、安全环保、成本低等优点。本发明用于制备咪唑烷衍生物。

技术研发人员：夏吾炯,田坚,齐绪宽,杨川,石伟
受保护的技术使用者：哈尔滨工业大学（深圳）（哈尔滨工业大学深圳科技创新研究院）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15