聚乙二醇支撐的二醋酸碘苯試劑參與1,3,4-(口惡)二唑化合物的合成

第29卷第1期江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)Vol.29 No.12005年1月JOURNAL OF JIANGXI NORMAL UNVERSITY(NATURAL SCIENCE)Jan.2005文章編號:10005862(2005)01 - 0064- 04聚乙二醇支撐的二醋酸碘苯試劑參與1, 3,4-呼二唑化合物的合成黃斌，桑曉燕，張獎平，汪秋英，劉曉玲， 林淑英， 盛壽日(江西師范大學(xué)化學(xué)化工學(xué)院,江西南昌3002)摘要:聚乙二醇支撐的二醋酸碘苯作為可溶性聚合物試劑在常溫下將醛的N-?；暄趸森h(huán),以中等到良好的產(chǎn)率生成了1,3,4- 曙二唑衍生物,該試劑在此反應中顯示出較好的反應活性，反應條件溫和，并且可循環(huán)使用,對環(huán)境友好.關(guān)鍵詞:可溶性聚合物試劑;聚乙二醇;二醋酸碘苯;醛的N-?；?1,3,4-曙二唑;氧化成環(huán)反應中圖分類(lèi)號:0 626.24文獻標識碼:A .1,3,4-嗯二唑衍生物是一類(lèi)具有特殊生理活性的物質(zhì),在醫藥和農藥方面有著(zhù)重要的應用[1.該類(lèi)化合物可通過(guò)1,2 -二?；旅撍甗2] ,經(jīng)電化學(xué)3或用毒性很大的醋酸鉛氧化醛N -?；闧4]制得.有機高碘化合物顯示出多樣化的反應性能,近年來(lái)已廣泛用于有機合成當中15.6.其中二醋酸碘苯[7.8是-種極其重要的常用氧化劑,制備簡(jiǎn)單、選擇性高毒性較低,為化學(xué)工作者所重視.戴立信等[9]以二醋酸碘苯為氧化試劑以較好的產(chǎn)率將醛的N -?；暄趸?,3,4-暖二唑化合物.但該法主要有兩點(diǎn)不足:(1)副產(chǎn)物碘苯難于從產(chǎn)物中分離出來(lái)而回收利用;(2)碘苯廢液污染了環(huán)境.黃憲等[10]則將二醋酸碘苯鍵合于交聯(lián)的聚苯乙烯樹(shù)脂上,采用“固相”有機合成的方法,解決了碘苯的回收使用問(wèn)題但制備交聯(lián)聚苯乙烯負載二醋酸碘苯試劑的反應條件苛刻,而且反應非均相的本質(zhì)決定它還存在--些缺點(diǎn)，如反應活性降低、溶解性問(wèn)題、反應時(shí)間增加等,因而產(chǎn)率不高.最近,使用可溶性聚合物支撐的試劑進(jìn)行的“液相”反應引起了人們極大的興趣,用可溶性聚合物代替不溶性的交聯(lián)樹(shù)脂則在本質(zhì)上避免了固相有機合成的困難,并且保留了它積極的方面1- 13].可溶性的聚合物種類(lèi)較多,本文選擇聚乙二醇為載體,利用可溶性聚合物支撐的二醋酸碘苯[4],探討了該試劑將醛的N-?；暄趸癁?,3,4-曙=二唑衍生物的實(shí)驗結果.1實(shí)驗部分1.1主要儀器 與藥品WC- 1型顯微熔點(diǎn)儀; Perkin- Elmer SP One FT - IR光譜儀; Bruker Avance 400 MHz型核磁共振儀(CDCI3為溶劑,TMS為內標);聚乙二醇(PEG) ,分析純(廣東化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)),平均分子量為4 000;N,N'-二環(huán)已基碳二亞胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP) ,Aldrich商品;醛的N -?；臧次墨I[15]的方法制備;其余為市售A.R.或C.P.級試劑.1.2 聚乙二醇支撐的二醋酸碘苯3的制備,I(OAc)2m- ICGHLCOOHNaBO3. 4H2O,AcOHDCC/DMAP,CH2C,nt40- 501中國煤化工TYHCNMHG收稿日期:2004- 09-06基金項目:江西省自然科學(xué)基金(No.0420017)資助項目.作者簡(jiǎn)介:黃斌(1964- ),男，江西樂(lè )平人,副教授,主要從事精細有機合成研究.第1期黃斌,等:聚乙二醇支撐的二醋 酸碘苯試劑參與1, 3, 4-嚦二唑化合物的合成6:參考文獻[ 14]的方法,常溫下,將3-碘苯甲酸(10 mmol)、DCC( 10 mmol)、DMAP(0.2 mmol)和PEG( 10.0g, 5 mmol)溶于無(wú)水二氯甲烷(20 mL)中,攪拌過(guò)夜.過(guò)濾,往濾液中加入無(wú)水乙醚(40 mL) ,析出白色固體.再用適量乙醚洗滌固體3~4次,真空干燥得樹(shù)脂2.將四水過(guò)硼酸鈉(10mmol)和樹(shù)脂2(3mmol)溶解于醋酸(15 mL)中,于40~ 50 C攪拌過(guò)夜反應.過(guò)濾,濾液減壓濃縮,殘渣溶于二氯甲烷(5 mL) ,再加入無(wú)水乙醚(40mL) ,析出白色固體,用適量乙醚洗滌固體3~4次,真空干燥得樹(shù)脂3.通過(guò)比較樹(shù)脂3的核磁共振譜中聚乙二醇骨架中CH2和醋酸根中CH3基團的積分比例可確定其功能基含量為0. 45 mmol/g.' H NMR (400 MHz,DMSO- dg,8): 1.69(s, 6H), 3.46~3.76 (m, PEG), 4.39(t, J= 4.6Hz, 2H), 7.35(t, J= 7.5 Hz, 1H),7.94 (d, J= 8.1 Hz, 1H), 8.02 (d, J= 7.5 Hz, 1H), 8.22 (s, 1H);FT- IR (KBr):3 032, 2 985, 1 715(CH3CO)，1 635(Ar--C0),1 560,1 485,1 450,1 264(I- -0- C),1 182,1 001, 760 cm~ 1.1.3 1, 3, 4-嗯二唑化合物5的制備,J(OAc)2R'CONHN-CHR2rl0R2常溫下將醛的N -?；?(1.0 mmol)、三水合醋酸鈉(2.0 mmol)溶解于甲醇( 10 mL)中,再加人聚乙二醇支撐的二醋酸碘苯3(1 .0 mmol) ,將此混合物繼續攪拌反應15 min.然后加人乙醚(30 mL) ,析出白色固體，過(guò)濾,進(jìn)一步用乙醚(5 mL x2)洗滌樹(shù)脂,樹(shù)脂不需進(jìn)一步分離. 按上述方法與四水過(guò)硼酸鈉作用，使之再生為二醋酸碘苯試劑3.合并濾液,水洗,有機層用無(wú)水硫酸鎂干燥,濃縮,殘余物用硅膠進(jìn)行柱層析,得目標產(chǎn)物5(展開(kāi)劑為乙醚/石油醚,2/5).2結果與討論選擇合適的載體是成功進(jìn)行聚合物試劑參與反應的重要因素,從本實(shí)驗結果(表1)可知,產(chǎn)物(5a~ 5g)的產(chǎn)率為50% ~ 80% ,其中化合物2,5-二苯基-1,3,4-嗯二唑(5d)的產(chǎn)率較低,可能與N-苯表11,3,4- 曝二唑化合物5的合成甲?；饺╇?4d)的空間阻礙較大,不利于成環(huán)有化合物RR2產(chǎn)物產(chǎn)率(%)"關(guān).但在相同的反應介質(zhì)、反應溫度等條件下，上述4:PhMe5a75實(shí)驗結果均比采用非固載化的二醋酸碘苯(相應產(chǎn)4ti-Pr5b72物產(chǎn)率為41% ~ 67% )[9]和交聯(lián)聚苯乙烯負載的二4n-BuSc80醋酸碘苯(相應產(chǎn)物產(chǎn)率為30% ~ 58% )[10]更好.顯然,采用不溶性的交聯(lián)樹(shù)脂為載體,由于反應體系的4c5d50非均相,反應時(shí)間更長(cháng),試劑消耗量更大,產(chǎn)物的收4eBr5e52率不高.而采用可溶性的聚合物為載體,由于反應體41Bn2 -Pr5f55系仍可保持均相,可以克服不溶性的交聯(lián)樹(shù)脂為載4g5g51體存在的缺點(diǎn).另外,在氧化成環(huán)的功能過(guò)程中,我M70們試圖延長(cháng)反應時(shí)間或在50~ 60 C進(jìn)行反應以提:分離純化后的產(chǎn)率.高產(chǎn)物的產(chǎn)率,其結果沒(méi)有明顯變化.中國煤化工，反應結束后,殘余樹(shù)脂經(jīng)洗滌,無(wú)需進(jìn)- -步處理,直接與四將其再生為聚乙二MHCNMHC次循環(huán)使用,樹(shù)脂醇支撐的二醋酸碘苯.以N -苯甲?；胰╇?4a)為例,進(jìn)行重x大我,不不無(wú)衣2.江過(guò)仍具有較好的反應活性.66江西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)2005年表2聚乙二醇支撐的二醋酸碘苯重復使用的結果實(shí)驗次數產(chǎn)率(%)74732 - Methyl - 5 - phenyl- 1,3,4 - oxadiazole (5a)[3): m.p. 67~69 C (lit. 67~69 C);'H NMR δ:8.28~7.41 (m, 5H), 2.68 (s, 3H). IR (KBr,vmax):1 580, 1 485, 1 445, 1 250, 780, 710, 690 cm~';2- n - Propyl -5 - phenyI- 1,3,4 - oxadiazole (5b)[3]: Clear oil;'H NMR 8:8.22~ 7.22 (m, 5H), 2.84(I, J= 7.0Hz, 2H), 1.48~2.18(m, 2H),0.98(t, J = 7.0Hz, 3H). IR (neat,vmx):2950, 2862, 1585,1 556， 1 450, 1 182, 1 140, 780, 693 cm~';2- n - Butyl- 5- phenyl- 1,3,4- oxadiaxole (5c)[9]: Clear oil;' H NMR δ :8.21 ~ 7.20 (m, 5H),2.88(t，J= 7.1 Hz, 2H), 1.15~2.15 (m, 4H), 1.01 (t, J = 7.1 Hz, 3H). IR (neat,vmx):2 950, 2 868, .1 578, 1 450, 1078, 1010, 780, 710, 690 cm-';2,5- Phenyl- 1,3,4 - oxadiazole (5d)[4]: m.p. 138~139 C (lit. 138~ 140 C);' H NMR δ :8.46 ~7.45(m, 10H). IR (KBr,vm):1 550, 1 482, 1 448, 1 072, 782, 710, 688 cm~';2 - Benzy-5 - methyl- 1,3,4 - oxadiazole (5e)[9]: Clear oil;' H NMRδ :8.20-7.42 (m, 5H), 4.18 (s,2H), 2.45(s, 3H). R (neat,vmax):1 592, 1480, 1440，1372, 1 190, 1 130,1 002, 932, 728, 700, 681 cm-'.2- Benzyl-5- n - propyl- 1,3,4 - oxadiazole (5f)9]: Clear oil;' H NMRδ :7.75-7.02 (m, 5H), 4.05(s, 2H), 2.69(t, J = 7.0Hz, 2H)，1.51~2.05 (m, 2H), 0.95(t, J = 7.0 Hz, 3H). R (neat, Vmax):1 582, 1 480, 1450, 1236, 1072, 1025, 972, 725, 696 cm-1.2- Benzyl-5- n - butyl- 1,3,4 - oxadiazole (5g)[9]: Clear oil;' H NMR 8: 7. 80~7.12 (m, 5H), 4.07(s, 2H), 2.71 ( t, J = 7.0 Hz, 2H)，1.15~2.04 (m, 4H), 0.93 (t, J = 7.0Hz, 3H). R (neat, Vmx):1592，1480,1440,1372,1250,1192,1132,1000,932,732,682cm-'.3結論與非固載化的二醋酸碘苯和不溶性聚苯乙烯負載的二醋酸碘苯試劑相比,以可溶性的聚乙二醇負載的二醋酸碘苯作為醛的N -?；甑难趸森h(huán)試劑,反應條件溫和、操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)物收率更高,并且樹(shù)脂可回收再生,符合綠色化學(xué)的特點(diǎn);本項研究拓寬了聚合物負載高碘試劑在有機合成中的應用范圍.參考文獻:[1]Behr L C. Aplication of oxadiazoline derivatives[J] . Chem Heterocyel Compd, 1962, 17 (1): 263.[2]alazi E, Wysocki A J . Preparation of 1,3,4- oxadiaoline derivatives[J]. Chem Ind (London) , 1963:1 080.[3]Chiba T, Mitsuhiro 0. 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Moreover, it can be regenerated and reused as environmentally benign reagent.Key words: soluble polymer reagent; polyethylene glycol; (diacetoxy) iodobenzene; aldehyde N - acylhydrazone;1,3,4-oxadiazone; oxidative cyclization(責任編輯:劉顯亮)(上接第60頁(yè))A Research on the Operating Charactericics of TTL JK Edge - TriggeredFlip- Flop in CP EdgesWANG Jie - zhi，GUO Guang - shun(Depl. of Physics ,Shangrao Normal Colle , Shangrao Jiangi 334001 ,China)Abstract:The short CP edge ' s time is one of the important conditions for the nomal usage of flip - flops. In this paper，the unusual phenomena of TTL JK edge - tigered flip - flops are brought forth by experiment when the Cp edge' s timeis excessive long，and the cause ofit is proved up，the formulae for the maxima of CP edge' s time are set up as wellwhich is consistent with the practical measurement .Key words:TIL JK edge - triggered flip - flop; operating characterictics ; CP edge’s time(責任編輯:聶詠國)中國煤化工MYHCNMHG