《一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的制备方法.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的制备方法.pdf（6页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201410666548.X (22)申请日 2014.11.20 C07D 233/60(2006.01) (71)申请人 天津理工大学 地址 300384 天津市西青区宾水西道 391 号 天津理工大学主校区 (72)发明人 于爱敏 (74)专利代理机构 天津佳盟知识产权代理有限 公司 12002 代理人 侯力 (54) 发明名称 一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的 制备方法 (57) 摘要 一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的 制备方法， 所述基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾 配体的化学结构式为， 式 中 ： R 为 CH3或 P。
2、hCH2； 其制备步骤如下 ： 4,4- 亚 甲基双 (3- 甲氧基 -2- 萘甲酸甲酯 ) 的合成 ； 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲 烷的合成 ； 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷的合成 ； 阴离子为溴离子的双氮杂环 卡宾配体的合成 ； 阴离子为六氟磷酸根的双氮杂 环卡宾配体的合成。本发明的优点是 ： 该方法合 成步骤简单， 条件温和， 收率较高 ； 制备得到的目 标化合物与金属配位后可以制备大环状的化合 物， 在分子识别以及探针方面有着较好的应用前 景。 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12。
3、)发明专利申请 权利要求书1页 说明书4页 (10)申请公布号 CN 104447561 A (43)申请公布日 2015.03.25 CN 104447561 A 1/1 页 2 1. 一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的制备方法， 其特征在于 ： 所述基于帕莫 酸结构的双氮杂环卡宾配体的化学结构式为 ， 式中 ： R 为 CH3或 PhCH2； 其制备步骤如下 ： 1） 4,4- 亚甲基双 (3- 甲氧基 -2- 萘甲酸甲酯 )(II) 的合成 将帕莫酸、 硫酸二甲酯、 碳酸钾和丙酮溶剂按摩尔比 1:5:5:374 混合， 在氮气保护下加 热回流24小时， 然后经过萃取、 柱层析， 得到。
4、4,4-亚甲基双(3-甲氧基-2-萘甲酸甲酯) (II) ； 2) 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (III) 的合成 将上述 4,4- 亚甲基双 (3- 甲氧基 -2- 萘甲酸甲酯 )、 四氢铝锂和无水四氢呋喃溶剂 在 0 下按摩尔比 1:1:5 混合， 在氩气保护下室温反应 4 小时， 经过淬灭、 萃取、 柱层析， 得 到 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (III) ； 3) 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (IV) 的合成 将上述 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,。
5、1 二萘基甲烷、 三溴化膦和无水二氯甲烷 溶剂在室温下按照摩尔比 1:3.3 比例混合， 在氩气保护下反应 4 小时， 经过萃取、 柱层析， 得到 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (IV) ； 4) 阴离子为溴离子的双氮杂环卡宾配体的合成 (V) 将上述 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷、 N- 甲基咪唑和无水四氢呋 喃溶剂按照摩尔比 1:2:5 比例混合， 在 60 oC 下反应 4 小时， 得到阴离子为溴离子的双氮杂 环卡宾配体 (V) ； 5) 阴离子为六氟磷酸根的双氮杂环卡宾配体的合成 （VI） 以体积比为 1:1 的甲。
6、醇和水作为混合溶剂， 将上述双氮杂环卡宾配体、 六氟磷酸铵和 混合溶剂按照摩尔比 1:10:50 混合， 室温下充分搅拌 30 分钟， 得到阴离子为六氟磷酸根的 双氮杂环卡宾配体。 权 利 要 求 书 CN 104447561 A 2 1/4 页 3 一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的制备方法 技术领域 0001 本发明涉及一种基于帕莫酸结构的衍生物， 具体来说是一种基于帕莫酸结构的 双氮杂环卡宾配体的制备方法。 背景技术 0002 自 1991 年 Arduengo 等成功的得到第一个稳定的氮杂环卡宾以来， 氮杂环卡宾化 学成为有机化学家争相研究的热点， 其中包括早期将氮杂环卡宾应用与配。
7、位化学以及近年 来发展起来的作为有机小分子催化剂催化的不对称反应。由于其具有较强的给电子能力、 良好的稳定性和结构易修饰性等优点， N- 杂环卡宾是继有机膦配体之后又一类重要的配 体。 0003 近几年来， N- 杂环卡宾化合物在有机催化中也表现出了良好的应用前景。例如催 化安息香缩合反应、 Stetter 反应、 a3-d3 极性反转反应、 开环反应、 酯基交换反应、 开环聚 合反应等， 此外在不对称有机催化中也有大量的文献报到， 因此 N- 杂环卡宾越来越受到化 学家的重视。 0004 其次， 基于 N- 杂环卡宾的大环化合物的合成由于具有较大的环状空间， 同时具有 较多的分子识别位点， 。
8、一直以来受到广大化学家的关注。例如， 基于半杯芳烃骨架的双 N 杂 环卡宾配体， 与金属配位后， 形成了骨架上含有金属的杯芳烃类似物。 该杯芳烃类似物在对 C60的包结方面表现出了良好的效果。 因此， 我们拟以帕莫酸为骨架， 经过多步的有机合成， 制备基于帕莫酸结构的双 N- 杂环卡宾前体。 发明内容 0005 本发明的目的是针对上述技术分析， 提供一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾 配体的制备方法， 以帕莫酸为起始原料， 经过甲基化、 还原、 溴化、 与 N- 甲基咪唑成盐等一 系列反应最终合成所需的目标化合物， 进而研究其配位性能。帕莫酸即 4,4- 亚甲基双 (3- 羟基 -2- 萘甲酸 。
9、)， 具有类似半杯芳烃的结构， 在大环主体分子的合成中有着潜在的应 用， 本发明就是基于这一关键点， 首先合成双卡宾配体， 进而探索合成大环主体分子的可能 性。 本发明的技术方案 ： 一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的制备方法， 所述基于帕莫酸结构的双氮杂 环卡宾配体的化学结构式为 ， 说 明 书 CN 104447561 A 3 2/4 页 4 式中 ： R 为 CH3或 PhCH2； 其制备步骤如下 ： 1） 4,4- 亚甲基双 (3- 甲氧基 -2- 萘甲酸甲酯 )(II) 的合成 将帕莫酸、 硫酸二甲酯、 碳酸钾和丙酮溶剂按摩尔比 1:5:5:374 混合， 在氮气保护下加 热回流。
10、24小时， 然后经过萃取、 柱层析， 得到4,4-亚甲基双(3-甲氧基-2-萘甲酸甲酯) (II) ； 2) 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (III) 的合成 将上述 4,4- 亚甲基双 (3- 甲氧基 -2- 萘甲酸甲酯 )、 四氢铝锂和无水四氢呋喃溶剂 在 0 下按摩尔比 1:1:5 混合， 在氩气保护下室温反应 4 小时， 经过淬灭、 萃取、 柱层析， 得 到 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (III) ； 3) 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (IV) 的合成 将上述 2,2 -。
11、 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲烷、 三溴化膦和无水二氯甲烷 溶剂在室温下按照摩尔比 1:3.3 比例混合， 在氩气保护下反应 4 小时， 经过萃取、 柱层析， 得到 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (IV) ； 4) 阴离子为溴离子的双氮杂环卡宾配体的合成 (V) 将上述 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷、 N- 甲基咪唑和无水四氢呋 喃溶剂按照摩尔比 1:2:5 比例混合， 在 60 oC 下反应 4 小时， 得到阴离子为溴离子的双氮杂 环卡宾配体 (V) ； 5) 阴离子为六氟磷酸根的双氮杂环卡宾配体。
12、的合成 （VI） 以体积比为 1:1 的甲醇和水作为混合溶剂， 将上述双氮杂环卡宾配体、 六氟磷酸铵和 混合溶剂按照摩尔比 1:10:50 混合， 室温下充分搅拌 30 分钟， 得到阴离子为六氟磷酸根的 双氮杂环卡宾配体。 0006 该制备方法的合成路线如下 ； 说 明 书 CN 104447561 A 4 3/4 页 5 式中 ： 衍生物 VI-a 中 R 为 CH3； 衍生物 VI-b 中 R 为 CH2Ph。 0007 本发明的优点是 ： 该方法合成的双氮杂环卡宾配体， 合成步骤简单， 条件温和， 收 率较高 ； 制备得到的目标化合物与金属配位后可以制备大环状的化合物， 在分子识别以及 。
13、探针方面有着较好的应用前景。 0008 【具体实施方式】 以下提供本发明一种基于帕莫酸结构的氮杂环卡宾的合成的具体实施方式。 0009 实施例 1 ； 一种基于帕莫酸结构的双氮杂环卡宾配体的制备方法， 所述基于帕莫酸结构的双氮杂 环卡宾配体的化学结构式为 ， 式中 ： R 为 CH3或 PhCH2； 其制备步骤如下 ： 1） 4,4- 亚甲基双 (3- 甲氧基 -2- 萘甲酸甲酯 )(II) 的合成 取 1.405 g (3.62 mmol) 帕莫酸、 2.372 g (18.5 mmol) 碳酸钾、 2.468 g (19.58 mmol) 硫酸二甲酯混合在 100 mL 丙酮中搅拌回流 2。
14、4 h， 反应混合液冷却至室温溶剂蒸干 ； 向得到的混合物中加入 25 mL 浓度为 25 wt% 的氨水， 2 h 后用 36 wt% 浓盐酸中和， 再用二 氯甲烷萃取有机相， 用无水硫酸镁进行干燥 ； 蒸干溶剂后用甲醇重结晶， 得到 1.310 g 产物 II， 产率 ： 81.47%。 0010 2) 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 二羟亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (III) 的合成 将 0.263 g (6.92 mmol) 四氢铝锂与 12.35 mL 的 THF 放入冰水浴 （-25 oC） 中的充满 Ar 气体的四口瓶， 将 2.017 g (4.54 mmol) 产物 II。
15、 用 16.5 mL 无水 THF 溶解， 用恒压滴液 漏斗滴加到四口瓶中， 30 min 内滴加完成。滴加完成后移开冰浴， 反应恢复至室温， 搅拌 4 h。反应结束后加入 1 mL 水反应剩余的四氢铝锂， 加 16.5 mL 的 10 wt% 硫酸， 有机层用 5 wt% 碳酸氢钠洗涤， 加入饱和氯化钠8.23 mL。 用无水硫酸镁进行干燥， 过滤， 旋干溶剂得到 说 明 书 CN 104447561 A 5 4/4 页 6 产物 III1.571 g， 产率 ： 89.15%。 0011 3) 2,2 - 甲氧基 -3,3 - 溴亚甲基 -1,1 二萘基甲烷 (IV) 的合成 该步骤需无水。
16、条件， 装置进行换气处理。取产物 III 0.502 g (1.29 mmol) 放入四口 瓶中， 加入25 mL无水二氯甲烷， 取5 mL无水二氯甲烷注射进恒压滴液漏斗中， 再取0.4 mL (4.27 mmol) 三溴化磷注射到恒压滴液漏斗中 ； 30 min内滴加完成， 室温均匀搅拌4 h。 反 应结束后加入 20 mL 二氯甲烷到四口瓶中， 倒入分液漏斗中用 30 mL 水萃取 3 次， 分出有机 相用无水硫酸镁进行干燥 ； 蒸干溶剂， 得粗产物。柱层析 （乙酸乙酯 ： 石油醚 = 3 ： 7） 提纯得 到纯产物 IV 0.308 g， 产率 ： 46.52%。 0012 4) 双卡宾。
17、前体的合成 ( 阴离子为溴离子 ) (V) 取约8 mL无水THF溶解于0.565 g (1.1 mmol) 产物IV， 放入到恒压滴液漏斗中 ； 3 mL THF 加到单口烧瓶中， 将 0.210 g (2.56 mmol) N- 甲基咪唑加到单口烧瓶中 ； 油浴 65 摄氏 度中加热均匀搅拌， 反应约 4 h。得到产物 V 0.671 g， 产率 ： 89.94%。 0013 5) 双卡宾前体的合成 ( 阴离子为六氟磷酸根 )(VI) 以体积比为 1:1 的甲醇和水作为混合溶剂， 将上述双氮杂环卡宾配体、 六氟磷酸铵和 混合溶剂按照摩尔比1:10:50混合， 室温下充分搅拌30分钟， 得到目标产物VI 0.725 g， 产 率 ： 90.28%。 说 明 书 CN 104447561 A 6 。