三唑酮合成工艺研究进展

三唑酮类化合物的合成

啶甲酸为原料，经过缩含反应、酯化反应、关环反应（羰
中，如抗真菌剂 ’ 、抗炎药Ｊ、抗肿瘤剂［３］、过氧化物酶体增殖活化受体兴奋剂、神经激肽拮抗剂］、植物生
长调节剂和舒张血管药物等，是农药化学和医药化学的研究热点。２００５年，Ｄｅｎｇ等。研究发现，三唑酮类
一
（青岛科技大学化工学院，山东青岛２６６０４２）
摘要：以４一哌啶甲酸为原料，经过缩合反应、酯化反应、关环反应（羰基亲核加成反应）、偶联反应合成目标产物三唑酮类化合物。研究了底物和反应条件（如配体、碱和溶剂）对偶联反应的影响。结果表明，以对甲氧基碘苯作底物、Ｎ，二甲基乙二胺作配体、ＣｕＩ作催化剂、ＫＰＯ作碱、Ｎ，二甲基甲酰胺作溶剂时，三唑酮类化舍物的产率达到最高，为
仪器厂；薄层层析用硅胶板、柱层析用硅胶（２００～３００
目），青岛海洋化工厂。１．２合成方法１．２．１化合物＿『的合成
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Ⅱ ＵＩຫໍສະໝຸດ ＩＶ图１三唑酮类化合物的合成路线

三唑酮类含能化合物的分子设计、合成及性质研究

三唑酮类含能化合物的分子设计、合成及性质研究由于三唑酮化合物中含有大量的N–N、C–N和N=N键,因而具有很高的正生成热、化学潜能。

分子中的高氮、低碳氢含量,使其密度高且易达到氧平衡,因而在高能炸药、气体发生剂、信号推进剂和无烟烟火剂等领域广泛应用。

设计与合成结构新颖、性能优越的多氮含能化合物成为新型材料领域热点。

本文采用密度泛函理论DFT-B3LYP/6-311+G**对以4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮（ATO）、3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）和4,4’-偶氮基-二（1,2,4-三唑-5-酮）（ZTO）为母体的三唑酮类硝基衍生物的几何构型进行全优化,并对其电子结构、标准气态生成热、密度以及爆速和爆压进行理论研究。

采用不同的硝化剂对ATO、NTO以及ZTO进行硝化反应,通过红外、核磁、元素分析和x-射线单晶衍射技术对物质结构进行表征,并对目标化合物的热分解行为、热安全性进行分析和评价。

ATO、NTO和ZTO硝基衍生物分子中三唑酮环具有一定的芳香性。

化合物1,4-二硝基-1,2,4-三唑-5-酮（III）、3,4-二硝基-1,2,4-三唑-5-酮（VIII）、1,3,4-三硝基-1,2,4-三唑-5-酮（IX）和N,N’-二硝基-4,4-偶氮基-1,2,4-三唑酮（XI）高温裂解的引发键可能均始于N–NO2,其键解离能在144.14–374.35 kJ·mol-1之间;而化合物3-硝基-4-氨基-1,2,4-三唑-5-酮（IV）、和3,3’-二硝基-4,4-偶氮基-1,2,4-三唑-5-酮（XII）中高温裂解的引发键可能均始于C–NO2,其键解离能在352.40–376.98kJ·mol-1之间。

1,2,4-三唑合成工艺的优化

1H-1, 2, 4-三唑合成工艺优化摘要：仅以甲酰胺、水合肼两种较为廉价的原料合成1H-1, 2, 4-三唑，研究了不同反应装置、摩尔比、反应温度、反应时间的影响及精制纯化溶剂的选择。

实验结果表明：当摩尔比1/3n（甲酰胺）：n（水合肼）=1：1.5，即甲酰胺与水合肼摩尔比为2：1，反应温度为185℃，反应时间为1.5h时，经乙酸乙酯洗涤精制后，产率可达82.35%，熔点与文献值吻合。

目标产物结构经红外光谱及元素分析确证。

关键词：1H-1, 2, 4-三唑；甲酰胺；水合肼；合成1H-1, 2, 4-三唑是重要的医药、农药、染料中间体。

尤其在医药领域，三唑药效团比咪唑具有更低的毒性并且呈现出多种生物活性, 如抗真菌、抗菌、抗结核、抗病毒等[1-3]。

1H-1, 2, 4-三唑及其衍生物已成为近几年来药物研究与开发的热点和重点领域之一[4-7]。

目前，合成1H-1, 2, 4-三唑主要有四种方法[8-9]：(1)由甲酰肼与甲酰胺反应制备，此法原料较贵，大多以过量的甲酰胺为溶剂，后处理需减压蒸除甲酰胺，操作非常复杂，若处理不好会大大降低产率；(2)由甲酸、水合肼、甲酰胺三种原料制备，此法选用原料较多，采用双管加料方式对加料速度要求严格，分两段反应，工艺较为复杂，生产周期较长；(3)先往甲酸中通入氨气，生成甲酸铵，再滴加水合肼，此法第一步通入氨气为两相反应，反应条件苛刻，反应时间长，操作较复杂；(4)由甲酰胺及水合肼制备，此法简单方便，产率较高，但据文献[10]报道反应时间较长为4.5-5h，且需过夜静置等待结晶析出，生产周期较长。

由于1H-1, 2, 4-三唑的价格直接影响三唑类产品的生产与应用，因此，进一步研究1H-1, 2, 4-三唑的合成工艺，通过改善反应条件缩短生产周期，提高产率，降低成本对工业生产有着现实意义。

本文对仅以甲酰胺、水合肼两种原料合成1H-1, 2, 4-三唑的工艺进行了进一步研究。

1_2_4_三唑酮_3衍生物的制备_李加荣

1,2,4-三唑酮-3衍生物的制备*李加荣陈博仁欧育湘(北京理工大学化工与材料学院,北京100081)摘要研究了1,2,4-三唑酮-3(T O)衍生物的合成,结果表明T O 在多种硝化条件下均可制得3-硝基-1,2,4-三唑酮-5(N T O),同时还合成了T O 的二取代硝基苯衍生物。

关键词 1,2,4-三唑酮衍生物制备中图法分类号 O626.261 引言NTO 是近年来受到人们普遍重视的一种高能量密度化合物,其密度高达1.93g #cm-3,爆轰和感度等性能均优于黑索今[1~3],但NTO 的高酸性(p K a =3.67)限制了其应用,为此国内外学者相继研究了它的一些衍生物[4],特别是它的盐类[5~10]。

它的铅、汞、铜氨、银氨及二钾等盐在1988年我们已作过报道[11],有机盐如3-氨基-1,2,4-三唑、肼和氨基胍盐等已制备出来[12~15],李福平等已系统地报道了NT O 的许多金属盐的制备和热性能[1~10,16,17]。

这些盐可望在起爆药及推进剂等领域得到应用,值得指出的是这些有机金属盐大都具有高氮含量和高焓值的特点,可作为推进剂组分以提高气体排放量和推进剂比冲。

考虑到NTO 的前体TO 是一个偏碱性的化合物(pK a =7.62[18]),分子结构中含有活泼的环NH 结构,若在适当的位置引入含能基团,得到的衍生物可能既具有NTO 的高爆轰性能,又可克服NTO 的高酸性。

因此,我们对TO 的N -亚硝化、N -硝化及其与硝基卤代苯的亲核取代反应等进行了研究。

2 实验部分2.1 试剂和仪器氧化氮,自制;三氟醋酸(酐)为Aldrich 进口产品;其它试剂均为国产品。

测定熔点的温度计未校正;红外光谱仪为岛津IR -408型;核磁共振仪为Varian FT -80A 型;质谱仪为MAT -731型;元素分析仪为Carlo Erba 1102型。

2.2 TO 的制备及其N -硝化2.2.1 TO 的制备[2]在一个装有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的500m l 圆底烧瓶中加入115ml85%第6卷第3期1998年9月含能材料ENERGET IC MATERIALSVol.6,No.3September,1998*收稿日期:1997-09-03 修回日期:1997-11-18的甲酸(2mol),用水浴加热至70~75e ,按比例加入111.5g (1mol)盐酸氨基脲,然后升温至85~90e ,并在该温度下搅拌反应6~8h 。

三唑酮的生产方法

生产方法：由α-溴代频哪酮与氯酚钠反应生成α-对氯苯氧基频哪酮，然后与溴反应生成α-对氯苯氧基-α-溴代频哪能酮，最后1,2,4-三唑反应生成三唑酮。

制得的三唑酮原粉含量在96%以上，该农药剂型主要有20%乳油和15%可湿性粉剂。

制备方法一1，2，4-三唑的制备将氨气通入甲酸中制得甲酸铵，再与水合肼进行反应得1，2，4-三唑。

一氯频哪酮的制备异戊醇在活性氧化铝催化下脱水、转位生成异戊烯。

2-甲基-1-丁烯和2-甲基-2-丁烯与氯化氢加成生成氯代特戊烷。

再在酸性溶液中与甲醛反应生成频哪酮，在溶剂存在下通氯得一氯频哪酮。

三唑酮的合成一氯频哪酮在与对氯苯酚在碳酸钾存在下，在甲苯溶剂中制得1-（4-氯代苯氧基）频哪酮，然后用氯化硫酰氯化制得1-（4-氯代苯氧基）-1-氯代频哪酮。

再与1，2，4-三唑合成三唑酮，收率88%。

反应也可在丙酮溶剂中，以碘化钠为催化剂，无水碳酸钾为缚酸剂合成醚酮，再换四氯化碳为溶剂与氯化硫酰反应得到定量收率的α-氯代醚酮，然后重新在丙酮溶剂中与1，2，4-三唑反应合成三唑酮，收率87%。

制备方法二Stolzer等人于1977年报道，以α，α-二氯频哪酮、对氯酚与1，2，4-三唑在丙酮溶剂中以过量无水碳酸钾作缚酸剂，回流15h后经酸碱处理得产品，收率60%～76.8%。

国内研究的一步法是将α，α-二氯频哪酮、对氯苯酚和1，2，4-三唑一起反应，一步合成三唑酮。

采用相转移催化法一步合成三唑酮的工艺过程是：将.29g (10mmol)对氯苯酚、0.9g(13mmol)1,2,4-三唑、3.5g(22.4mmol)粉末状无水碳酸钾、相转移催化剂聚乙二醇（用量5%mol，按对氯苯酚计）和20mL乙酸乙酯，加热，搅拌，滴加1.78g (10mmol)二氯频哪酮溶于10mL乙酸乙酯的溶液，回流反应7.5h，冷却至室温。

过滤，依次用稀碱、稀酸和水洗涤至中性，分出油层，无水硫酸镁干燥，减压脱去乙酸乙酯得三唑酮粗品。

三唑类配位聚合物的合成以及研究

1,2,3-三唑配体的合成及三唑类配位聚合物的研究摘要：1,2,3-三唑化合物是重要的N-杂环化合物，近年来被广泛应用于工业生产、药物研发、材料科学等多个领域。

因此1,2,3-三唑的合成受到越来越多的关注，本文从不同合成1,2,3-三唑的方法入手对近年来的研究进展进行讨论，并对三唑类配位聚合物的研究进展和现状进行综述。

关键词：1,2,3-三唑; 配位聚合物; 合成方法一、配位聚合物的研究与发展配位化学是在无机化学基础上发展起来的一门交叉学科，它所研究的主要对象为配位化合物(coordination compounds，简称配合物)。

配位化合物旧称络合物(Complex Compound),是指独立存在的稳定化合物进一步结合而成的复杂化合物[1]。

配位化合物包含由中心原子或离子与几个配体分子或离子以配位键相结合而形成的复杂分子或离子，通常称为配位单元。

凡是含有配位单元的化合物都称做配位化合物。

配位聚合物(coordination polymers)是指有机配体和金属离子间通过配位键形成的一类具有一维，二维或三维无限网络结构的配位化合物[2]。

配合物是化合物中较大的一个子类别，广泛应用于日常生活、工业生产及生命科学中，近些年来的发展尤其迅速。

它不仅与无机化合物、有机金属化合物相关连，并且与现今化学前沿的原子簇化学、配位催化及分子生物学都有很大的重叠。

研究配合物的化学分支称为配位化学。

自Werner创立配位化学以来，配位化学始终成为导向无机化学的通道，处于无机化学研究的主流[3]。

配合物有着丰富多样的配位键形式和空间结构，由于其与物理化学、有机化学、固体化学、材料化学、生物化学和环境化学等学科的相互交叉渗透，使现代配位化学成为众多学科的交叉领域而格外引人注目，并且由此形成了许多富有生命力的崭新的边缘学科领域[4-7]。

对配位聚合物的研究涉及到配位化学、超分子化学、物理化学、生物化学、材料化学及固态化学等诸多领域，具有高度的交叉性。

1_2_4_三唑的合成工艺研究

1,2,4—三唑的合成工艺研究马晓燕程永清宁荣昌(西北工业大学化学工程系・西安710072)侯　君(西安近代化学研究所・710061)摘　要　仅以甲酸、水合肼、甲酰胺为原料,采用分段反应、双管加料的方式合成1,2,4—三唑。

反应混合物经冷却、过滤即可得到粗产品。

本研究还对其反应料比、保温时间等工艺条件做了详细讨论对比,提出了较为合理的合成路线和工艺条件。

关键词　1,2,4—三唑　甲酸　甲酰胺　水合肼　合成 1,2,4—三唑是很重要的化工中间体。

以其为中间体可以合成医药、农药、染料等多种化工产品。

其中以三唑为原料合成的三唑酮、三环唑等十几种农药以其广谱、低毒,广泛应用于农作物病虫害的防治中[1]。

目前国内1,2,4—三唑的价格较高,影响了各种唑类产品的生产和应用。

所以改进1,2,4—三唑的合成路线,改善工艺条件,降低成本,对工农业生产有着实际意义。

本研究仅以甲酸、甲酰胺、水合肼为原料,采用二段分步合成的方法进行了1,2,4—三唑的研制及工艺条件的探索。

提出了在第一段反应中采用双管加料的方法,使甲酸与水合肼反应产物停留在一甲酰肼上。

在第二段反应中降低甲酰胺与水合肼摩尔比,减少后处理过程,降低了成本。

1　实验部分1.1　第一段反应反应方程式:H 2NNH 2+H C OOHHCO NHNH 2+H 2O(1)在100ml 的四口反应瓶上装上2个25m l 液体加料漏斗、1支(0～100)℃温度计、搅拌器,水浴加热。

反应瓶中加入6m l 底液(甲酸或二段的滤液),搅拌、加热。

当反应瓶内温度达到80℃时,将25ml 50%水合肼(0.25mo l )及17ml 甲酸分别装入2个加料漏斗中。

控制滴加速度,使反应混合物温度保持在70℃～85℃。

待滴加完毕,在80℃下保温15m in ,即制得一甲酰肼。

1.2　第二段反应反应方程式:H CO NH NH 2+HCO NH 2NNN +2H 2O(2)在100ml 四口反应瓶上安装搅拌器、蒸馏装置、保温液体加料管、(0～240)℃温度计,硅油浴加热。

一锅缩合法合成三唑并[1,2-a]吲唑三酮

(1)1 实验仪器及试剂1.1 实验仪器丹佛(北京)仪器有限公司TP-214电子天平、北京泰克仪器有限公司控温型-X-5显微熔点仪、郑州长城科工贸有限公司DF-101S 集热式恒温加热磁力搅拌器、郑州长城科工贸有限公司SHB-Ⅲ循环水式多用真空泵、上海一恒科学仪器有限公司DZF-6050鼓风干燥箱。

1.2 实验试剂及药品主要实验试剂的生产厂家均为天津科密欧化学试剂有限公司，试剂纯度都为分析纯试剂，主要有苯甲醛、双甲酮、4-苯基脲唑、维生素B 、氯化胆碱、硝酸铈铵、草酸、L-脯氨酸。

文章中使用的LTTM ，即适量草酸与L-脯氨酸固体加热融至呈透明离子液体。

2 化合物的合成向10 mL 耐压管中加入适量的水或不同体积比例的乙醇+水作为溶剂，然后加入双甲酮(0.5 mmol)、苯甲醛(0.55 mmol)、4-苯基脲唑(0.5 mmol)，采用一锅缩合法，在光照或不同加热温度下搅拌反应。

反应结束后，向反应管中加入与溶剂相等量以及相同体积比例的乙醇+水，在于反应相同条件下快速搅拌10 min ，充分冷却后抽滤，用适量冷乙醇的水溶液(比例与反应溶剂的比例相同)淋洗、干燥，得到目标产物。

本实验采用一锅反应的方法，以绿色环保理念为基础，通过筛选不同的反应条件(例如：反应温度、反应时间、反应溶剂的量和比例等)进一步提高反应效率和产率，高效合成三唑并[1,2-a]吲唑三酮。

0 引言含氮杂环化合物在组织许多化学反应和提供一些特殊性质方面起着一定的作用。

该物质的结构中含有一个1,2,4-三唑烷-3,5-二酮环的分子更受关注，因为它们是一类重要的非天然和天然产物[1]。

此外，许多含乌拉唑的化合物除了在临床上成功应用外，还被证实具有显著的生物学特性[2]。

乌拉唑衍生物可作为抗惊厥剂[3]，具有杀菌活性，并催化自由基聚合反应。

文献中双甲酮、4-苯基脲唑和苯甲醛用MCR(膜化学反应器)以La 0.5Ca 0.5CrO 3(LCCO)和二氧化硅为载体，在微波辐射和无溶剂条件下，一锅缩合和DIW 溶液中的地美酮、4-苯基脲唑和苯甲醛在超声作用下二氧化硅包覆纳米氧化锌多相催化，一锅缩合和双甲酮、4-苯基脲唑和苯甲醛，在固体Brønsted 酸催化下以水为溶剂，多组分反应及双甲酮、4-苯基脲唑和苯甲醛在室温下无溶剂可见光照射条件以KCC-1作催化剂进行一锅缩合等方法，但是这些方法中都或多或少有一些弊端。

三唑酮类化合物的合成

三唑酮类化合物的合成吴燕天;黄龙江;滕大为【摘要】以4-哌啶甲酸为原料，经过缩合反应、酯化反应、关环反应（羰基亲核加成反应）、偶联反应合成目标产物三唑酮类化合物。

研究了底物和反应条件（如配体、碱和溶剂）对偶联反应的影响。

结果表明，以对甲氧基碘苯作底物、N ，N-二甲基乙二胺作配体、CuI 作催化剂、K3 PO4作碱、N ，N-二甲基甲酰胺作溶剂时，三唑酮类化合物的产率达到最高，为60．3％。

%Using 4-piperidine formic acid as raw material,the objective product triazolone compounds were synthesized by condensation reaction,esterification reaction,ring-closing reaction (carbonyl nucleophilic addi-tion reaction)and coupling reaction.The effects of reaction substrate and reaction conditions,such as ligand,al-kali,solvent on coupling reaction were studied.Results showed that the yield of triazolone compounds reached 60.3% when using methoxy iodobenzene as substrate,N ,N-dimethyl ethylenediamine as ligand,CuI as cata-lyst,K3 PO4 as alkali,N ,N-dimethyl formamide as solvent.【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P53-55)【关键词】4-哌啶甲酸;缩合反应;酯化反应;关环反应;偶联反应;三唑酮类化合物;合成【作者】吴燕天;黄龙江;滕大为【作者单位】青岛科技大学化工学院，山东青岛266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042;青岛科技大学化工学院，山东青岛 266042【正文语种】中文【中图分类】TQ254三唑酮类化合物存在于大多数生物活性化合物中，如抗真菌剂[1]、抗炎药[2]、抗肿瘤剂[3]、过氧化物酶体增殖活化受体兴奋剂[4]、神经激肽拮抗剂[5]、植物生长调节剂和舒张血管药物等，是农药化学和医药化学的研究热点。