3-氯苯基-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑化合物的合成开题报告
2020-04-15 17:45:40
1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)
文 献 综 述 1 前言 杂环化合物广泛的存在于自然界。动植物体内所含的生物碱、色素等往往都是杂环化合物[1]。许多药物,包括天然药物和人工合成药物,也含有杂环。有机化合物中的杂环化合物种类繁多,数目庞大[2]。据统计,现在已经发现的几百万种有机化合物中,杂环化合物占到65%以上[3]。在杂环化合物中,含有氧、氮原子的杂环化合物,又显得尤为重要[4]。如1,2,4-噁二唑类衍生物具有杀虫、杀螨、杀菌、除草等生物活性,还具有抗炎、降压、降血脂、抗惊厥等生理活性[5];哌嗪类衍生物具有降压、抗菌、驱虫、抗过敏等生理活性[6,7];苯并吡喃衍生物具有降压、抗肿瘤、抗过敏、抗糖尿病等生物活性;甲氧丙烯酸酯类具有杀菌活性[8]。 1,2,4-噁二唑衍生物一直显示出很高的生物活性,所以此类化合物的开发一直受到医药及农药界的重视[9]。基于1,2,4-噁二唑是电子等排体,结合本课题组对噁二唑衍生物的合成及性能的研究基础,设计合成了分别含对氯苯基和邻氯苯基的1,2,4-噁二唑衍生物。 本文依据参考文献[10-12]用对氯和邻氯苯基甲腈与羟胺在乙醇和水体系中分别制备对氯苯基胺肟和邻氯苯基胺肟。苯基胺肟再分别与氯乙酰氯反应,脱水关环得到3-对氯苯基-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑和3-邻氯苯基-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑。本文目标线路无副反应,产率高,条件温和。 2 合成方法 C Shishue 与 J.S Henry[10]用肟胺与酰氯在嘧啶溶液中合成了1,2,4-噁二唑衍生物。 金桂玉等[11]利用芳基肟胺与取代环丙烷羧酸酰氯在甲苯中回流、HOAc作催化剂发生环缩合,生成了含取代环丙烷基的1,2,4-噁二唑衍生物。 Arnold D. G [12]用肟胺与酰氯在醋酸溶液中合成了1,2,4-噁二唑衍生物。 3合成路线 综上参考以上系列合成方法,合成1,2,4-噁二唑的环化反应必须在酸催化下进行,否则反应很慢且收率低,而在芳基肟胺与酰氯的直接环化反应中不需要加催化剂HOAc,因为反应中生成的HCl对此反应同样起催化作用[13]。本文参考文献[10-12]用对氯和邻氯苯基甲腈与羟胺在乙醇和水体系中分别制备对氯苯基肟胺和邻氯苯基肟胺。苯基胺肟再分别与氯乙酰氯反应,此反应开始回流一段时间出现大量白色固体,随着回流时间的延长,固体逐渐消失[14],此现象可说明此成环反应实际上是先脱去1分子HCl形成苯基肟胺,然后环化脱去1分子水得到3-对氯苯基-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑1b和3-邻氯苯基-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑2b[15]。本文目标线路无副反应,产率高,条件温和。 参考文献: [1] 张小华, 康威, 苏进. 中医药院校有机化学中杂环化合物教学方法初探[J]. 中医教育ECM,2002,21卷,39~40. [2] 刘长令. 如何获得信息和选择先导化合物[J]. 浙江化工. 2000, (3):38~40. [3] 徐筱杰, 陈丽蓉. 化学及生物体系中的分子识别 [J]. 化学进展, 1996, 8(3): 189~201 [4] 程铸生, 马海麟. 吡喃类激光染料的合成及光谱研究 [J]. 华东化工学院报,1990, 16: 176. [5] 黄培, 王朋朋, 黄丽萍. 硝基化合物还原制备芳香胺工艺研究进展 [J]. 南京工业大学学报, 2007, 29(4): 101~106. [6] 郑虎, 陈建, 翁玲玲. 甾体哌嗪化合物的合成及其初步生理活性[J].中国药物化学杂志。1998,8(4):260~264. [7] 邓兰,徐鸣夏。哌嗪类新衍生物的合成[J]. 西北药学杂志.2003,18(4):192~193. [8] Franziska E, Ingo O, Gunter R. Structures of substituted di-aryl-1,3,4-oxadiazole derivatives: 2,5-bis(pyridyl)- and 2,5-bis(aminophenyl) #8211;substitution [J]. Journal of molecular structure . 2006, 74~84. [9]Chiou S, Henry J. A simplified procedure for preparing 3,5-disubstituted-1,2,4-oxadiazoles by reaction of amidoximes with acyl chlorides in pyridine solution [J]. Journal of Heterocyclic Chemistry . 1989, 26(1): 125~128. [10] Shishue C, Henry J S. A simplified procedure for preparing 3,5-disubstituted- 1,2,4-oxadiazoles by reaction of amidoximes with acyl chlorides in pyridine solution [J].J Heterocyclic Chem . 1989, 26(1): 125~128. [11] 金桂玉, 赵国锋, 郑健禺. 芳基肟胺菊酯类化合物和1,2,4-噁二唑衍生物的合成及其生物活性研究 [J]. 高等学校化学学报, 1994, 15(7): 1009~1012. [12] 刘志千. 具有生物活性的1,2,4-噁二唑类衍生物的合成研究 [D].南京: 南京工业大学, 2007. [13] Kharchenko Y V, Detistov O S. Polycyclic systems containing 1,2,4-oxadiazole ring. Part 2. 4-(1,2,4-Oxadiazol-5-yl)pyrrolidin-2-ones: Synthesis and prediction of biological activity [J]. Chemistry of Heterocyclic Compounds . 2008, 44(5): 600~605. [14] Klenov M S, Churakov A M, Anikin O V, et al. Synthesis, structure, and properties of N-(nitramino)phthalimide [J]. Russian Chemical Bulletin . 2008, 57(3): 638~643. [15] Jin-Qin C, Anna L, Gavrilova B. Bimetallic Reactivity on the Use of Oxadiazoles as Binucleating Ligands [J]. Inorg Chem . 2001, 40: 1386~1390. |
2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案
3-取代-5-氯甲基-1,2,4-噁二唑类衍生物是一类具有良好生物活性的含氮杂环化合物, 其在抗肿瘤 、抗炎症、抗高血压和抗菌等方面都显示出优良的活性,一直是药物化学研究的热点。
本文最终设计选择出了以对氯和邻氯苯基甲腈为原料,在乙醇和水体系中与羟胺反应分别制备对氯苯基肟胺和邻氯苯基肟胺中间体,此反应无副反应后处理较为简单,再分别用对氯苯基肟胺和邻氯苯基肟胺,用甲苯做溶剂,控制滴入氯乙酰氯的速度和温度,关注反应的现象,最后再分别用蒸馏水和饱和食盐水洗、无水mgso4干燥,重结晶即得到目标产物。本文目标线路无副反应,产率高,条件温和。
本实验共两步反应,第一步反应必须要有足够的反应时间,不得少于12个小时。第二步反应相对而言则稍微复杂一点,在滴入氯乙酰氯和反应过程中的温度是不一样的,在刚开始反应和反应进行一段时间之后的现象也是不一样的,要时刻观察反应的进度,刚开始会有较多的固体的生成,随着反应的进行固体将会消失,溶液会变澄清。