1,2,3-三唑化合物的合成研究进展
1,2,3-三唑类化合物的合成及其在农药领域应用
Ｎ ３
（ １ ． 湖南农业大学生物安全科学技术学院， 湖南 长沙 ６ １ １ １ ３ ０ ；
２ ． 江西天人生 态股份有限公司 ， 江西 吉安 ３ ４ ３ １ ０ ０ ；
３ ． 南开大学元 素有机化学 国家重 点实验室 ， 天津 ３ ０ ０ ０ ７ １ ） 摘 要： １ ， ２ ， ３ 一 三唑类化合 物的合成及其在农药领域应用发展前景 。
筛选而研究 构效 关 系。应 用 绿色 化学 的方 法 ， 在水 相
利用 电子等排原理 ， 将１ ， ２ ， ３一三唑替换 现有药物
２ ） 。
氧化碳 可转化为 ５一巯 基 一１ ， ２ ， ３一三 唑ｓ ４
一００２ Ｒ ２
Ｒ１
－
ＣＯ ２
ｓ ５
Ｒ
聊 Ｒ １ 一 ’
６ Ｒ２ ７
△
Ｓ ｃ ｈ ｅ ｍｅ ２
某些六元 环可缩 环为五元 的 １ ， ２， ３一三 唑。二苯 基三嗪酮 ８在氯胺 的作用 下可转 化为 ２ Ｈ一１ ， ２ ， ３一三 唑９ 。另外 苯并三唑可氧化为三 唑 ， 例如 ２一苯基 苯并
ｐ
ｚ
ｏ
，
。Ｈ Ｍｅ
Ａ ？
２． １
Ｒ ２ ． ２
２ － ４
Ｈ
∞
Ｒ１ 一 一 Ｎ Ｎ Ｎ ２ ． ６ ２． ７
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Ｎ ；Ｎ Ｆ ３ Ｃ
Ｒ３ Ｒ２ ＮＯ Ｃ－Ｎ． Ｎ Ｎ
Ｉ
２ ． ９ ＣＦ ３ ２ ． １ ０
先导 优化 生物活性
关键词 ： ｌ ， ２， ３一三唑
１ ， ２ ， ３ 一 三唑环上的原子均为 ８ ｐ ２ 杂化， ６个电子 成 环法 和两个 化 学键 成 环 法 【 ２ ］ 。特 别值 得 指 出 的是
1H-1,2,3-三唑类化合物的合成研究进展
渐； ２化 工
一７ 一
１ Ｈ 一 １ ， ２ ， ３ 一 三唑类化合物 的合成研究进展
陈 颖 崔冬 梅
（ 浙 江 工业 大 学 药 学 院 ，浙 江 杭 州 ３ １ ０ ０ １ ４ ）
摘 要 ：１ Ｈ一１ ， ２ ， ３ 一 三 唑 类化 合 物 是 一 类重 要 的 杂环 化 合 物 ， 由于 其 独特 的 化 学 性 质 和 生
备 １ Ｈ一１ ， ２ ， ３ 一 三 唑 类 化 合 物 变 得 极 为 简 便 。 而 寻 求更加绿色有效 的 Ｃ ｕ （ Ｉ ） 催 化 下 Ｈｕ ｉ ｓ ｇ ｅ ｎ反 应 条 件 的摸 索 成 为现 代 科 学 Ｔ作 者 探 究 的重 点 。本 文 对
１ ， ４ 一 取代的 ｌ Ｈ— ｌ ， ２ ， ３ 一 三 唑 类 化 合 物 的 合 成 方 法 的相 关 文 献 进 行 综 述 。
溶剂 反应 ， 催 化剂量 少 ， 仅为 ０ ． ５ ～ ２ ｍ ｏ １ ％， 且 能 循
环利用 。
ｓ＋Ｒ ２ 一
＿ Ｒ ２
该 类 反 应 还 用 到 别 的 很 多 催 化 剂 ，如 『 Ｃ ｕ Ｂ ｒ
（ Ｐ Ｐ ｈ ３ ） ３ ］ １ ９ １ ， Ｃ ｕ Ｓ Ｏ ４ ・ Ｈ ２ Ｏ ／ 抗 坏 血 酸 钠 ， Ｚ ｎ ／ Ｃ催 化 ｌ ｌ ，
Ｖｏ １ ． ４ ４ Ｎｏ ． ３ （ ２ ０ １ ３）
此 类 反 应 的 缺 点 是 叠 氮 化 合 物 化 学 性 质 活 泼， 大 多 数 叠 氮 化 合 物 为 易 爆 物 质 。芳 基 叠 氮 化 合 物撞 击 时 易爆 ， 熔化时可分解 ， 释 出 ＨＮ 。叠 氮
下， 得到 的 Ｃ ｕ （ Ｉ １ 催 化炔／ 叠氮的 １ ， ３ 一 偶 极 环 加
1，4－二取代－1，2，3－三氮唑的合成研究
1，4－二取代－1，2，3－三氮唑的合成研究沈乐;李焕新;李惠萍【摘要】Using benzyl chloride(1a), 4-chloride-benzylchloride(1b),chloromethyl pivalate(1c) as the main raw materials, three chemical intermediates 1-benzyl-4-hydroxymethyl -1H-1,2,3-tria-zole(3a),1-(4-chloro-benzyl) -4-hydroxymethyl-1H-1,2,3-triazole(3b), (4-(hydroxy-methyl)-1,2,3-triazol -1-yl) methyl pivalate (3c) are synthesized through the azide substitution and 1,3-dipolar cycloaddition reaction .The products are characterized by FT -IR、1 H NMR and 13 C NMR,the results confirm the feasibility of the synthetic route and the total yield of the target compounds are 85 .32%、90 .26%、72 .62%, respectively .%以苄基氯（1a）、4－氯苄基氯（1b）、特戊酸氯甲酯（1c）为原料，通过叠氮取代和1，3－偶极环加成反应合成了三种含羟基的三氮唑衍生物1－苄基－4－羟甲基－1H －1，2，3－三氮唑（3a）、1－（4－氯－苄基）－4－羟甲基－1H－1，2，3－三氮唑（3b）、1－（特戊酸甲酯基）－4－羟甲基－1H－1，2，3－三氮唑（3c），实验应用FT－IR、1HNMR、13CNMR对产物的结构进行了表征，结果证实了合成路线的可行性，目标产物的收率分别为85．32％、90．26％、72．62％。
新型含1,2,3-三唑基[1,2,4]恶二唑并[4,5-a][1,5]苯并硫氮杂卓化合物的合成
![新型含1,2,3-三唑基[1,2,4]恶二唑并[4,5-a][1,5]苯并硫氮杂卓化合物的合成](https://img.taocdn.com/s3/m/eba6cd2e58fb770bf78a55f7.png)
杂卓类型的化合物已成功应用于治疗 中枢神经系统及心血管等方面 的疾病＿ 。 ９ 此外 ， ］ 含有 １２ ３三唑 ， ，一
基及 １２，． 唑 基结构 的化合 物也 具有 很强 的生 物 活性 。许 多含 １２，． 唑基 的化 合物 由于具 有放 ， ４嘿二 ， ３三 大 瞳孑 、 张 血管 、 Ｌ舒 抗癌 和抗 病毒 ［］ 特殊 的生 理 活性 而使其 成 为唑类 研 究 的一个 新 热点 ； １等 ｏ 嚼二 唑类 化 合 物也 因具有 抗 菌 ， 抗病 毒 ， 抗炎 和 治疗 心血 管方 面 的疾病 ｌｌ 直 受 到研 究 者 的重 视 。因此 ， 文通 过 】一 Ｉ 本 将 １２３三唑环 和 １２４ 二 唑环 这些 结 构单 元 引入 到苯 并 硫氮 杂 卓母 体 中 ， 得 到 了一 系列 结构 新 ，，． ， ，一 并 颖 的苯并 硫氮 杂卓 衍生 物 ， 以期 实现 其活性 的叠加 。合成 路线 如 Ｓｈｍｅ１ 示 。 ｃｅ 所
Ｓｃ ｅ Ｓ ｎ ｈ ｔｃ ｒｕｔ ｆｂ ｎ ０ｈ ａ ｅ ｉ ｅ ｄｅｉ ａｉｅ ｈ ｍｅ １ ｙ ｔ ｅｉ ｏ ｅ ｏ ｅ ｚ ｔｉ ｚ ｐ ｎ ｒｖ ｔｖ ｓ
１ 实验部分
１ １ 仪器 和试 剂 ．
Ｆ 一２型显 微 熔 点 仪 ， 度 计 未 校 正 ； Ｒ Ｋ Ｒ Ｅ Ｕ Ｎ ５ Ｐ５ 温 Ｂ Ｕ Ｅ Ｑ ＩＸ ５型 红 外 光谱 仪 ， Ｂ 压 片 ； ａｉ ｏａ Ｋｒ Ｖ ｒ ｎｉ ｖ． ａ ｎ ４０型核磁共振仪 ，Ｍ ０ Ｔ Ｓ为内标 ，Ｄ １ Ｃ Ｃ 为溶剂 ；ｅｋ ．ｌ ｅ ２０ Ｃ Ｎ型元素分析仪。 Ｐｒｉ Ｅｍ ｒ ４０ Ｈ ｎ Ｔ Ｃ： Ｌ 薄层板 用青 岛 海洋化 工厂 生产 的硅 胶 Ｇ ’ 质量 分 数 为 ０ ５ ＭＣ 自制 ， 经 活 化 直 接使 Ｆ 加 ． ％Ｃ ， 不 用， 于薄层 色谱仪 的紫外灯 下 观察 ； 开剂 为 （ 展 乙酸 乙酯 ）Ｖ 石 油 醚 ）＝１５的 混合 液 。无水 乙醇 、 ：（ ： 无 水 甲醇经 精制处 理 ， 对位取 代 的苯 乙酮为 化学 纯试剂 ， 位 取代 的苯 甲醛 ， 氨 基苯 硫 酚 等 除特 别 说 明 对 邻
1,4-二取代-1,2,3-三唑衍生物的合成
Ａ ｓ ａｔ 一３ ３Ｄｍ ｔｙ－，－ｉ ｏａｅｌ ｅ ｙ）４ａｙ一， ，－ｉ ｏ （ ）ｗ ｓｓ ｔｅｉ ｄｂ ｂｔ ｃ：１（ ，－ｉｅ ｌ ４ｄｏ ｌ ｙ— ｔ １－－ｒ １ ２ ３ｔａ ｌ ５ ａ ｙｈ ｓ ｅ ｙ ｒ ｈ ２ ｘ ｎ ｍ ｈ ｌ ｒｚ ｅ ｎ ｚ
２１ ００年第 ｌ ８卷 第 １ ， ６— Ｏ 期 ５ ６
合 成 化 学
Ｃ ｉｅｅＪｕｎ ｌｏ ｙ ｔｅｉ ｈ ｍｉｔ ｈｎ ｓ ｏ ｒａ ｆＳ ｎｈ ｔ Ｃ ｅ ｓｒ ｃ ｙ
Ｖｏ． ８，２ １ １１ ００ Ｎｏ １． ６～６ ． ５ ｏ
・
快递论文 ・
１４二 取代 ．， ，． ，。 １２ ３三唑 衍 生物 的合成
核苷类似物因为具有抗病毒、 抗癌的生物活 性引起 了人们的广泛关注 ， 在核苷类似物中， 其中 无环糖基 的核苷显示了 良好的抗病毒 活性 ， 如： Ａｃ ｃｏ ｉ［ Ｇ ｎｉｏｉ ｙ ｌｖｒ ¨ ａｃ ｌ ｒ ｃ ｖ ［ Ｃｄｆｖ ￣一 和 ｉｏ ｉ。引。尽 管 ｏｒ
，
偶极环加成反应 ， 合成 了抗 ＨＶ ｌ的 Ｔ Ａ ． Ｉ— Ｓ ＯＴ三
ｔ ｓｕ ｄ ｉ ａ ｉｔ ｎ ｆｒ ０ ｍｉ ．Ｔ ｅｈ ｄｏ ｙ ｒｔｃｉｎｏ ａ ｅ ｖ ｄ ｉ ｃｄｃｓｌｔ ｎ ｔ ｂａｎ ｒ ｏ ｎ ｒ ｄａｉ ｏ ｎ ｈ ｙ ｒｘ ｌ ｏｅ ｔ ｆ ｗ ｓｒｍｏ ｅ ｎａ ｉｉ ｏｕ ｏ ｏ ｔｉ ａ ｒ ｏ ２ ｐ ｏ ５ ｉ ｏ
1,2,4-三唑类化合物杀菌活性的研究进展
1,2,4-三唑类化合物杀菌活性的研究进展王献友;薛潇沛;庞艳萍;郭强;闵娜娜;窦玉蕾【摘要】从杀菌剂方面对关于1,2,4-三唑类化合物的生物活性研究进行了分类综述.重点介绍了不同取代基对三唑类化合物生物活性的影响,并对其发展趋势和应用前景作出了展望.【期刊名称】《江苏农业科学》【年(卷),期】2013(041)008【总页数】4页(P134-137)【关键词】三唑类化合物;合成;杀菌活性;进展【作者】王献友;薛潇沛;庞艳萍;郭强;闵娜娜;窦玉蕾【作者单位】河北大学质量技术监督学院,河北保定071002;河北大学质量技术监督学院,河北保定071002;河北大学质量技术监督学院,河北保定071002;河北大学质量技术监督学院,河北保定071002;河北大学质量技术监督学院,河北保定071002;河北大学质量技术监督学院,河北保定071002【正文语种】中文【中图分类】S482.2+7在现有的众多杂环化合物中，1，2，4-三唑类衍生物由于其广谱的生物活性及广阔的应用前景而一直颇受人们的青睐。
在农用化学品中，三唑类化合物己经被开发成为一类引人注目的超高效农药，目前已经有几十个商业化品种。
目前对于该类化合物的研究和开发仍然很活跃，研究的内容和主要目标是在保留三唑环分子结构的基础上对其他部分进行适当的改造和修饰，以求达到进一步扩大其杀菌谱和应用范围，从而进一步提高其生物活性并减少其用药量的目的。
自20世纪60年代中期荷兰Philiph-Dupher公司开发出了第一个1，2，4-三唑类杀菌剂——威菌灵[1]以来，目前己报道的三唑类杀菌剂数以万计，其发展之快、数量之多，是以往的任何杀菌剂所不能比拟的。
多数三唑类杀菌剂具有如下活性特点：强内吸性、广谱性、长效、高效、立体性选择和共同的作用机制。
三唑类化合物的高效杀菌活性已经引起了国际农药界的高度重视，各大公司先后开发出一系列商品化的杀菌剂。
三唑类衍生物是甾醇生物合成中C-14脱甲基化酶的抑制剂，对白粉病、锈病、灰霉病等多种病害具有较高的抑制率。
1,2,3-三唑类药物活性化合物的密度泛函理论研究
1,2,3-三唑类药物活性化合物的密度泛函理论研究许丽艳;汪彬;王晓蓉;李强;王鑫;郭生伟【摘要】运用密度泛函理论(DFT)中的B3LYP/6-31G*对1,2,3-三唑类药物活性化合物进行几何结构的全优化,并通过频率的计算确认得到的构型为最优结构.以优化得到的基态稳定构型为基础,分别对该系列化合物的前线轨道能级及能隙进行分析;对分子中ADCH电荷进行计算;对该系列化合物的理论吸收光谱和荧光发射波长以及IR光谱进行模拟.通过与HIV-1蛋白酶之间氢键的作用分析结果表明,此系列衍生物有望作为一种显像抗蛋白抑制剂.此外,对β-内酰胺卡宾与3,6-二吡嗪-1,2,4,5-四嗪合成产物C的反应机理进行了研究,进一步明确了其合成机理,为以后该系列化合物的合成提供一定的理论依据.【期刊名称】《辽宁石油化工大学学报》【年(卷),期】2019(039)004【总页数】6页(P1-6)【关键词】密度泛函理论;1,2,3-三唑类化合物;理论吸收光谱;荧光;反应机理【作者】许丽艳;汪彬;王晓蓉;李强;王鑫;郭生伟【作者单位】北方民族大学材料科学与工程学院,宁夏银川 750021;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺113001;四川大学高分子材料工程国家重点实验室,四川成都610065;辽宁石油化工大学化学化工与环境学部,辽宁抚顺 113001;北方民族大学材料科学与工程学院,宁夏银川 750021;北方民族大学材料科学与工程学院,宁夏银川 750021【正文语种】中文【中图分类】O6041,2,3-三唑类衍生物是一类重要的含氮五元杂环化合物，具有消炎杀菌抗病毒等许多药理活性[1-2]，可应用于制备抗生素、抗体以及抗病毒制剂等，因此这类化合物的合成方法与性质研究一直是工业界和学术界研究的热点。
4-氨基-5-硝基-1,2,3-三唑(ANTZ)合成与表征
２ 实 验 部 分
２ １ 合成 路线 ． 本 研究 的合成 路线见 Ｓ ｈｍｅ１ ｃｅ 。
＜ Ｈ
ｃｃ ｎ
Ｉ
： Ｈ
连三唑类富氮化合 物作 为一 种新 型 的含能 材料 受
到各 国 的重 视 。４氨 基 － 硝 基－ ， ，－ 唑 （ Ｎ Ｚ） 一 ５ － １２ ３三 Ａ Ｔ 是一种新型 的富氮 三唑类化 合物 ， 含氮 量达 到 ５ ％ ， ４ 有 良好 的物理性 能和安全性能 ， 可望成 为新 型 发射药 的候
业硝酸 ， 丙二酸单 乙酯为 自制 ， 其余试剂均为分析纯。
２ ３ 实 验 ．
２ ３ １ 偕 二硝基 乙酸 乙酯 （Ｉ） ．． 的合成
经脱羧 氧化硝 化 、 缩合 环 化合 成 出 了关键 中 间体 ４ 甲 ．
基 －－ ５硝基 ・， ，． 唑 ， 后 再 经 氧化 、 １ ２ ３三 然 酯化 、 化、 酰 霍 夫 曼重排 等反应 得到 目标产 物 Ａ Ｔ 。 Ｎ Ｚ
Ｎ／ ＮｘＮ ＣＨ３ ＯＨ
Ｈｃ ］
Ⅱ
Ｎ Ｏ
Ｎ／ＮｘＮ ＮＨ４ ＯＨ
Ｎａ ｌ ｃＯ Ｎ￣ＮｘＮ
Ｎ￣ Ｎｘ Ｎ
面
ＨＯＯＣ Ｕ２
ＣＨＡＣＯ
一
０２ Ｈ２
．
选单质炸药 。Ａ Ｔ Ｎ Ｚ的性能优异 ， 热分解点为 ２ ７℃ ， ９ 表 现 出 比 ５氨 基一一 基－ ， ，－ 唑 更 好 的 热 稳 定 性 ， 一 ３硝 １ ２ ４三
中图分类号： Ｊ ５ ０ ２ Ｔ５ ； ６ 文献标识码 ： Ａ
１ 引 言
随着 高新 技术在 战争 中的大量应 用和 武器使用 环
境 的 日趋 苛刻 ， 对武 器在 战 场 中的 生存 能 力 的要 求 也 越来越 高 ， 钝感 弹药或 不敏 感 弹 药 的研 究 也受 到 了世 界各 国的高度重 视¨ 。
1_3_偶极环加成反应合成1_取代苄基_1_2_3_三唑类化合物
2004年第24卷第10期,1228～1232有机化学Chinese Journal of Organic Chem istryV ol.24,2004N o.10,1228～1232・研究论文・1,32偶极环加成反应合成12(取代苄基)21,2,32三唑类化合物扈艳红Ξ,a 刘世领b 仝钦宇a 黄发荣a沈永嘉b 齐会民a 杜 磊aΞ(a华东理工大学材料科学与工程学院 上海200237)(b华东理工大学精细化工研究所 上海200237)摘要 利用苄氯和取代苄氯与叠氮化钠的亲核取代反应合成了一系列苯环上带有不同取代基团的苄基叠氮化合物,亲核取代反应速率受苯环上取代基的影响:吸电子基团的存在,可以促使反应更容易进行.合成的叠氮化合物与苯乙炔经1,32偶极环加成反应得到了相应的取代苄基1,2,32三唑类化合物,反应条件温和.这些1,2,32三唑类目标化合物具有对热稳定的优点.用红外、核磁、元素分析、质谱等对合成的叠氮化合物和1,2,32三唑类化合物的结构进行了表征,重点研究了1,32环加成反应的规律.加成反应速率取决于叠氮化合物(偶极物)的极性,即与取代基的电负性有关:苯乙炔(亲偶极物)易于与缺电子的叠氮反应,反之亦然.同时在反应过程中观察到空间位阻效应:反应可以生成两种同分异构体,其中42苯基21, 2,32三唑是主要产物.关键词 叠氮,芳基乙炔,1,2,32三唑化合物,1,32偶极环加成Synthesis of12(Substituted benzyl)21,2,32triazoles by1,32Dipolar Cycloaddition R eactionH U,Y an2H ongΞ,a LI U,Shi2Ling b T ONG,Qin2Y u a H UANG,Fa2R ong aSHE N,Y ong2Jia b QI,Hui2Min a DU,Lei a(a School o f Materials Science and Engineering,East China Univer sity o f Science and Technology,Shanghai200237)(b Institute o f Fine Chemicals,East China Univer sity o f Science and Technology,Shanghai200237)Abstract Benzyl azide,42methyl2benzyl azide,42cyano2benzyl azide,42fluoro2benzyl azide and1,1′2bi2 azidomethyl24,4′2biphenyl were prepared by the nucleophilic substitution reaction of NaN3with substituted benzyl chlorides.The reaction rate was affected by the substitution groups at the phenyl ring,and electron2withdrawing groups could accelerate the rate.And1,32dipolar cycloaddition reaction of the azides with phenylacetylene was studied.The corresponding com pounds(azides and1,2,32triazoles)were characterized with NMR,FT2IR and elementary analysis.The1,2,32triazoles were thermal stable.The addition rate depended on the substitution groups of the azides(1,32dipole),and the reactivities correlated with polar effects:phenyacetylene(dipolarophile)reacted faster with electron2poor azides and vice versa.The1,32dipolar cycloaddition reaction was found to be regioselective, and the42phenyl21,2,32triazoles were the major products in the tw o structural is omers of1,2,32triazoles obtained.K eyw ords azide,phenylacetylene,1,2,32triazole,1,32dipolar cycloaddition reaction 叠氮化合物是一类化学性质活泼的化合物,在有机合成和反应机理研究中具有很重要的作用,被广泛地用于合成各种类型的含氮化合物[1～3].20世纪60年代后期,研究发现分子结构中同时具有叠氮基和炔基的双官能团化合物,可以发生分子内的1,32偶极加成反应,生成主链含1,2,32三唑环的线性聚合物,该类型ΞE2mail:fhuanglab@;Fax:021*********.Received October21,2003;revised February23,2003;accepted April19,2004.国家重大基础研究973(N o.5131101)、国家高技术研究发展计划863(N o.2002AA35103)和武器装备预研基金(N o.51412020103QT311)资助项目.的聚合物具有很好的热稳定性.但未见有进一步的后续研究报道[4,5].前苏联利用有机叠氮化合物与多官能团炔烃通过1,32偶极环加成反应,开展合成新型含能粘合剂的研究,国内的北京理工大学等也在开展类似的初步探索[6,7].但是在作为耐高温使用的树脂基复合材料研究领域,国内外目前尚未见有工作报道.在高分子新材料设计与合成中,在聚合物大分子链中引进对称性好的苯环或杂环是获得高耐热聚合物的一条主要途径[8].而1,2,32三唑环由于形成共轭结构,可以形成一类化学性质比较稳定的化合物.基于上述研究设想,我们拟合成一类分子结构中含有1,2,32三唑环的聚合物,希望形成一类新型的耐热聚合物.另一方面,许多涉及叠氮化合物与不饱和烃的1,32偶极加成研究中,作为反应起始物的叠氮化合物主要为脂肪族叠氮衍生物或叠氮基直接与苯环相连的芳香族叠氮衍生物,亲偶极物也主要为脂肪族炔烃[9～12].苯环与叠氮基直接相连的化合物性质不太稳定,有爆炸性,因而限制了它们的实际应用,而相当一部分饱和叠氮化合物和所有含单叠氮基的烷烃的冲击感度都很低[13].因此,本研究拟在苯环与叠氮基团间引入亚甲基,改善芳香叠氮化合物的稳定性,同时,以芳香炔烃替代脂肪族炔烃,探讨环加成反应的可行性和影响因素.通过上述的分子设计,以期在今后聚合物合成过程中,在大分子链中引入对称性好的苯环和三唑杂环,提高聚合物的耐热性能.本工作主要研究了一系列不同取代苄基的叠氮化合物与苯乙炔的1,32偶极环加成反应,探讨了取代基的电负性对反应的影响,得到的目标化合物具有对热稳定的优点,进一步的聚合反应以及应用研究正在进行.叠氮化合物的合成一般采用重氮化反应[11]或卤代烃和叠氮化钠或叠氮化锂反应.然而,上述反应过程较为复杂,特别是重氮化反应条件比较苛刻,产物的提纯以及产率也不高.已有的文献中,大都以溴代烃为原料合成叠氮化物.为在分子结构中引入苯环,同时又降低反应的危险性,本工作以低廉的氯化苄和取代氯化苄为原料,替代通常的溴化物,合成了苄叠氮(3a),对甲基苄叠氮(3b),对氰基苄叠氮(3c),对氟基苄叠氮(3d ),4,4′2联苯二苄叠氮等(3e ′),有效降低反应成本,其中对氰基苄叠氮、对氟基苄叠氮和4,4′2联苯二苄叠氮未见文献报道(Eq.1).叠氮化合物最重要的应用之一是通过1,32偶极环加成反应,与带有不同取代基团的炔烃或烯烃加成反应生成1,2,32三唑或1,2,32三唑啉类的化合物.叠氮基在三个平行的p 轨道中含有4个π电子,称作1,32偶极物,可以与含有2π2电子组分的炔烃或烯烃(称作亲偶极物)发生类似Diels 2Alder 反应的1,32偶极加成反应,生成五元环状化合物1,2,32三唑[14].参照上述原理,利用亲核取代反应制备得到的不同取代基的叠氮化合物与苯乙炔反应,得到加成产物5a ～5d ,6a ～6d 和7(Scheme 1).1 实验红外光谱在NICO LET 5SXC 红外光谱仪上测定;核磁共振氢谱在ADVANCE 500核磁共振仪(美国BRUK A 公司制造)上测得,以T MS 为内标,CDCl 3为溶剂;质谱在HP5989A 质谱仪EI502400(美国HP 公司)上测得;元素分析在德国elementar vario E L III 元素分析仪上测定;熔点在SG W X 24显微熔点仪(上海精密科学仪器有限公司)上测得;热失重分析在DuP ont 1090热失重分析仪(美国DuP ont 公司)上测得,N 2气氛,升温速率10℃/min.Scheme 19221N o.10扈艳红等:1,32偶极环加成反应合成12(取代苄基)21,2,32三唑类化合物 氯化苄,市售分析纯化学试剂;对氰基氯化苄,工业级;对甲基氯化苄,工业级;对氟基氯化苄,工业级;4,4′2联苯二氯化苄,工业级;叠氮化钠,化学纯;苯和DMF均为市售分析纯化学试剂.以上试剂在使用前未作其它处理.苯乙炔采用减压蒸馏进行精制,得到无色透明液体,沸点为142～144℃.1.1 苄基叠氮(3a)的合成在三口烧瓶中加入氯化苄(0105m ol),NaN3(615g,011 m ol),苯(20m L)和DMF(20m L).反应液在搅拌下加热到70℃,在70～75℃保温反应315h.反应进程用薄板层析(T LC)跟踪,反应结束后冷却到室温.将反应液倒入200m L去离子水中,用分液漏斗分出有机相,水相用3×20m L苯萃取,合并有机层,用无水硫酸镁干燥24h,过滤,滤液用旋转蒸发仪除去苯,残余物真空干燥后得淡黄色油状液体,产率68%; 1H NMR(CDCl3)δ:4132(s,2H,CH2),7131～7136(m, 3H,ArH),7137～7141(m,2H,ArH);MS(EI)m/z:133 (M)+,105(M-N2)+,91(M-N3)+,77(M-N3-CH2)+.1.2 对甲基苄叠氮(3b)的合成在三口烧瓶中加入对甲基氯化苄(0105m ol),其余合成方法同111,反应时间415h,产率94%;1H NMR(CDCl3)δ: 2130(s,3H,CH3),4130(s,2H,CH2),7117～7121(m, 4H,ArH);MS(EI)m/z:147(M)+,119(M-N2)+,105 (M-N3)+,91(M-N3-CH2)+.113 对氰基苄叠氮(3c)的合成在三口烧瓶中加入对氰基氯化苄(0105m ol),其余合成方法同111,反应时间215h,产率83%;1H NMR(CDCl3)δ: 4145(s,2H,CH2),7145(d,J=8H z,2H,ArH),7169(t, J=8H z,2H,ArH);MS(EI)m/z:158(M)+,130(M-N2)+,116(M-N3)+,102(M-N3-CH2)+.1.4 对氟基苄叠氮(3d)的合成在三口烧瓶中加入对氟基氯化苄(0105m ol),其余合成方法同1.1,反应时间215h,产率94%;1H NMR(CDCl3)δ: 4130(s,2H,CH2),7104～7109(m,2H,ArH),7124～7129 (m,2H);MS(EI)m/z:151(M)+,123(M-N2)+,109 (M-N3)+,95(M-N3-CH2)+.1.5 4,4′2联苯二苄叠氮(3e′)的合成在三口烧瓶中加入4,4′2联苯二氯化苄(01025m ol),合成方法同1.1,反应时间310h.反应结束将反应液倒入200 m L去离子水中后,静置过夜,析出白色固体.过滤,滤饼用去离子水洗干净,干燥后得白色粉末状固体,产率90%,m.p. 71～72℃;1H NMR(CDCl3)δ:4140(s,2H,CH2),7141(d, J=8H z,2H,ArH),7161(d,J=8H z,2H);MS(EI)m/z: 264(M)+,236(M-N2)+,222(M-N3)+,208(M-N3-CH2)+,180(M-N3-N2-CH2)+,166(M-2N3-CH2)+. 1.6 12苄基242苯基21,2,32三唑(5a)和12苄基252苯基1,2,32三唑(6a)的合成将0101m ol苄基叠氮和0101m ol精制过的苯乙炔加入三口烧瓶中,加入50m L乙醇溶剂回流搅拌下加热28h,反应进程用T LC跟踪(展开剂甲苯∶乙酸乙酯=9∶1,体积比),至反应结束后冷却到室温,用旋转蒸发仪除去溶剂,残余物冷藏析出白色结晶,经过滤后再用乙醚重结晶,得0149g无色针晶,产率21%,柱色谱分离同分异构体(硅胶固定相,洗脱剂:甲苯∶乙酸乙酯=9∶1,体积比),m.p.132～134℃;1H NMR(CDCl3)δ:7183～7175(m,2H,ArH),7166(s,1H, CH),7145～7135(m,5H,ArH),7134～7129(m,3H, ArH),5158(s,2H,CH2);IR(K Br)ν:3120,1467,1223, 1138,973cm-1.Anal.calcd for C13H13N3:C76160,H5153,N 17187;found C76138,H5152,N17189.1.7 12(4′2甲基苄基)242苯基21,2,32三唑(5b)和12(4′2甲基苄基)252苯基21,2,32三唑(6b)的合成在三口瓶中加入0101m ol对甲基苄叠氮,其余合成方法同115,反应时间40h,得0155g无色晶体,产率22%,m.p. 109～111℃;1H NMR(CDCl3)δ:7179(d,J=7134H z,2H, ArH),7163(s,1H,CH),7179(t,J=7158H z,2H, ArH),7131(t,J=7135H z,1H),7121(q,J=8134H z,4H, ArH),5153(s,2H,CH2),2135(s,3H,CH3);IR(K Br)ν: 3115,1463,1223,1133,974cm-1.Anal.calcd for C14H15N3: C77111,H6102,N16187;found C76178,H6105,N16188.1.8 12(4′2氰基苄基)242苯基21,2,32三唑(5c)和12(4′2氰基苄基)252苯基21,2,32三唑(6c)的合成在三口瓶中加入0101m ol对氰基苄叠氮,其余合成方法同115,反应时间23h,得0160g无色晶体,产率23%,m.p. 131～132℃;1H NMR(CDCl3)δ:7187～7177(m,2H, ArH),7170(d,J=8129H z,2H,ArH),7173(s,1H, CH),7148～7132(m,5H,ArH),5170(s,2H,CH2);IR (K Br)ν:3116,1463,1220,1130,974cm-1.Anal.calcd for C16H12N4:C73185,H4162,N21153;found C73142,H4159, N21186.1.9 12(4′2氟苄基)242苯基21,2,32三唑(5d)和12(4′2氟苄基)252苯基21,2,32三唑(6d)的合成在三口瓶中加入0101m ol对氟基苄叠氮,其余合成方法同115,反应时间25h,得0157g无色晶体,产率24%,m.p. 133～135℃;1H NMR(CDCl3)δ:7182～7176(m,2H),7165 (s,1H,CH),7141(t,J=7155H z,2H,ArH),7135～7127(m,3H,ArH),7112～7105(m,2H,ArH),5153(s, 2H,CH2);IR(K Br)ν:3121,1463,1227,1137,974cm-1 (因氟对所测试的元素分析仪有腐蚀作用,故无该化合物元素分析数据).1.10 4,4′2联苯二苄基-二苯基-二21,2,32三唑(7)的合成在三口瓶中加入0105m ol4,4′2联苯二苄叠氮,加入50 m L氯仿回流搅拌,其余合成方法同115,反应时间35h,有淡黄色固体析出.反应结束后,过滤,以氯仿为溶剂,索氏提取器萃取,干燥后得0184g淡黄色固体粉末,产率36%,m.p. 171～173℃;IR(K Br)ν:3124,1461,1219,1184,975 cm-1.Anal.calcd for C30H24N6:C76192,H5113,N17195;0321 有机化学V ol.24,2004found C76179,H5112,N17188.2 结果和讨论2.1 叠氮化合物的合成苄基卤代物与叠氮化钠反应生成苄基叠氮化物的反应是亲核取代反应.因此苯环上的吸电子基团的存在,可以促使反应更容易进行,而供电子基团的存在,则降低反应的速度.氰基和氟原子都是强的吸电子基,因此可以加快反应速度,从实验部分可以看到,氯化苄作为原料的反应时间是315h,以对氰基氯化苄和对氟基氯化苄为原料的反应时间是215h;不仅如此,氰基和氟原子的存在也增加了叠氮化物的稳定性.而供电子基团甲基的存在使对甲基苄叠氮的合成时间为4.5h.2.2 不同取代苄基1,2,32三唑化合物的合成1,32偶极环加成反应类似Diels2Alder反应,与取代苄基叠氮化合物的合成相比较,1,2,32三唑环的生成同样受到1,32偶极物叠氮化合物上取代基团的影响,当带有供电子取代基,如CH3,则反应速度降低,当带有吸电子取代基如CN 或F,则反应加快.实验结果验证了上述设想.T LC跟踪反应进程,对于单官能团化合物可以观察到两个新的产物点出现,柱色谱分离同样得到两种产物.这是因为炔烃的叁键最终加成在1,2,32三唑环的4和5位,炔基上的取代基同样可以在4或5位,生成同分异构体.但是由于空间位阻效应,以苯环在4位的产物为主,比例在60%～90%.不过,每两种同分异构体具有相同的熔点和NMR,FT2 IR图谱,这是由于无论4位或5位上的氢质子,它们的化学环境均非常接近.对1,2,32三唑化合物的红外分析表明,与反应的原料叠氮化合物相比,相应的产物1,2,32三唑化合物中,叠氮基在2100cm-1附近的特征峰完全消失了,也没有苯乙炔2108cm-1的C C拉伸振动的吸收峰和3289cm-1的C—H的拉伸振动,在3100～3200cm-1处出现1,2,32三唑环上C—H 的振动吸收峰,1460cm-1左右出现1,2,32三唑环上氮氮双键的骨架振动特征峰,1220～1227cm-1左右是C—N拉伸振动,1130～1138cm-1归属为N—N摇摆,而974cm-1属于C—H的非平面摇摆振动.红外分析结果初步表明,苯乙炔与叠氮化合物反应,生成1,2,32三唑类化合物.进一步对产物进行元素分析和核磁共振分析,元素分析结果与理论计算值相符.核磁共振分析与产物预计结构可以很好地符合,炔基三键与叠氮基环加成,炔烃上的苯环在1,2,32三唑环上的4或5位.谱图中几乎没有杂峰,表明得到预计产物,而且纯度较高.与文献报道相似结构的化合物数据相比较[15],本实验测得的1,2,32三唑化合物的熔点数据有较大的差距,可能是由于结晶形态不同所致.2.3 模型1,2,32三唑化合物的热分解文献报导分子主链中含1,2,32三唑环的线性聚合物具有较好的热稳定性[4,5],本论文的主要研究目的是合成新型的分子结构中含三唑环的耐热聚合物.利用热失重分析(TG A)考察了模型化合物的热稳定性能.TG A分析数据表明,单官能团的1,2,32三唑化合物中,除CN取代的5c和6c 的混合物的初始热分解温度为32311℃,几乎完全分解温度为36215℃外,其余H,CH3和F取代的5a,6a;5b,6b和5d,6d的热分解温度非常接近,初始热分解温度在24215℃附近,几乎完全分解温度在29715℃附近,我们认为这是因为CN与相连的苄基一起与1,2,32三唑环形成共轭大π键的缘故.而双官能团的化合物7表现出较高的热稳定性,其初始热分解温度为38219℃,几乎完全分解温度为62910℃.我们合成的低聚物的初始热分解温度在350℃以上,而几乎完全分解温度超过了800℃[16].上述结果初步表明,随着分子中1,2,32三唑环数目的增加,化合物表现出良好的耐热性.R eferences1Eric,F.V.S.;K enneth,T.Chem.Rev.1988,88,298.2Zhu,S.2Z.;Xu,Y.;Wang,.Chem.2001,21,986(in Chinese).(朱世正,许勇,王彦利,有机化学,2001,21,986.)3Lw owski,L.In1,32Dipolar Cycloaddition Chemistry,Ed.: Padwa,A.,Wiley,New Y ork,1984,p.559.4Johns on,K. 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Schiff碱功能化壳聚糖负载CuBr高效催化合成1,2,3-三唑化合物
Schiff碱功能化壳聚糖负载CuBr高效催化合成1,2,3-三唑化合物熊兴泉;江云兵;肖上运;石霖;宋思达【摘要】以壳聚糖为原料,在乙醇溶液中通过将其与2-吡啶甲醛反应制得Schiff碱功能化的壳聚糖(PYCS),然后将PYCS与CuBr进行络合反应制得负载型催化剂(PYCS-CuBr).采用红外光谱、热重分析和X射线衍射分析等方法对PYCS-CuBr催化剂进行表征.热重分析结果表明,该催化剂在200℃以内具有较好的热稳定性,能够满足其使用温度.结合微波辐射技术以及“一锅法”合成策略,以PYCS-CuBr为催化剂催化有机炔、卤代烷以及NaN3之间的环加成反应.结果表明,PYCS-CuBr催化剂具有良好的催化性能,在微波辐射功率为480 W,温度为70℃条件下,15 min 可快速制得1,2,3-三唑类化合物,该催化剂易回收,且可重复使用至少4次,活性未见明显降低.放大反应结果表明,1,2,3-三唑类化合物能够以较高收率并以数十克规模制备.【期刊名称】《高等学校化学学报》【年(卷),期】2016(037)010【总页数】7页(P1863-1869)【关键词】壳聚糖;Schiff碱;异相催化剂;1,2,3-三唑【作者】熊兴泉;江云兵;肖上运;石霖;宋思达【作者单位】福建省高校功能材料重点实验室,华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021;福建省高校功能材料重点实验室,华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021;福建省高校功能材料重点实验室,华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021;福建省高校功能材料重点实验室,华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021;福建省高校功能材料重点实验室,华侨大学材料科学与工程学院,厦门361021【正文语种】中文【中图分类】O643.3;O631具有五元氮杂环结构的有机小分子是一类具有潜在的抗病毒、抗菌及抗细胞增殖等药物活性的化合物, 在生物、制药等方面具有重要作用[1～3], 其中, 最典型的为1,2,3-三唑类化合物(图1)[4].1,2,3-三唑类化合物因具有良好的药物及生物活性而备受关注. 目前, 1,2,3-三唑类化合物有多种合成方法, 其中最绿色、最可靠且最高效的方法为微波或超声促进Cu(Ⅰ)催化的多组分一锅法叠氮-炔之间环加成反应(CuAAC反应)[5～8]. 近年来, CuAAC反应的研究主要集中在均相反应体系方面, 如CuBr/PMDETA和CuSO4/NaAsc等[9]. 但是, 对于这些均相催化体系而言, 催化剂不能重复使用, 且在反应结束后催化剂与产品不易分离, 这样会导致金属铜催化剂污染产品. 由于铜可在生物体内积累从而产生细胞毒性, 在很大程度上限制了由均相催化体系制备的1,2,3-三唑类化合物在医药生物领域的应用. 后续的改进研究表明, 采用负载型异相铜催化剂可以有效解决这一问题[10]. 一方面, 异相铜催化剂具有操作简便、反应条件温和、催化剂易回收和能重复使用的优点; 另一方面, 异相铜催化体系可以大大降低产品中铜的污染问题. 目前, 已有利用固体材料负载Cu(Ⅰ)催化CuAAC反应的报道, 如磁性纳米粒子[8,11～13]、 SiO2[14～18]以及聚合物等[19～23]. 但这些催化剂载体或制备步骤较繁琐、成本较高, 或很难进行生物降解而导致环境污染.随着绿色化学理念的不断深入, 利用环境友好型的固载材料或废弃物负载金属催化有机反应已经受到重视[24,25]. 其中, 天然高分子价廉易得、易于功能化且易生物降解, 因此由其负载的金属催化有机反应受到了广泛的关注[26]. 壳聚糖具有多胺基与羟基结构特点, 不仅使其具有亲水性、易降解等优点, 重要的是其容易被化学修饰以接枝更多的功能性基团. 因此, 壳聚糖已成为一个异相反应的绿色载体材料, 被广泛应用于多种反应中[27]. 基于壳聚糖以及异相Cu(Ⅰ)催化剂的优点, 本文以2-吡啶甲醛对壳聚糖进行Schiff碱功能化, 进而制备出负载型异相催化剂PYCS-CuBr. 在水相反应条件下, 通过微波促进的“一锅法”策略, 利用该催化剂高效、绿色地催化合成出一系列1,2,3-三唑类化合物.1.1 试剂与仪器壳聚糖(CS, 脱乙酰度>85%, 分子量为1.06×105)购自浙江金壳生物化学有限公司; 溴化亚铜(分析纯)购自上海晶纯试剂有限公司, 使用前经醋酸溶解洗去变质溴化亚铜, 再用乙醚洗涤, 真空干燥; 2-吡啶甲醛和叠氮化钠(NaN3)等试剂均为分析纯, 未经处理直接使用; 溴化苄、氯化苄等卤代物(分析纯)购自国药集团化学试剂有限公司; 苯乙炔为市售工业级; 其它炔衍生物为实验室自制.MAS-Ⅲ型微波化学反应器(上海新仪微波化学科技有限公司); Nicolet Nexus 470型红外光谱仪(KBr压片, 测试范围为4000～400 cm-1); Bruker D8 Advance X 射线衍射仪(德国Bruker公司); Shimadzu DTG-60H型自动热分析仪 (氮气保护, 升温速率10 ℃/min, 温度范围为室温～1100 ℃, 日本岛津公司); Varian AA275型原子吸收光谱仪(铜标准溶液为标样, 美国Varian公司); Bruker DMX 400 MHz 核磁共振波谱仪(CDCl3为溶剂, TMS为内标, 瑞士Bruker公司).1.2 实验过程1.2.1 负载型催化剂的制备称取10.0 g壳聚糖和1.2 g 2-吡啶甲醛置于圆底烧瓶中, 加入100 mL乙醇, 于80 ℃加热搅拌24 h. 冷却至室温、过滤, 用乙醇洗涤直至滤液无色透明(除尽2-吡啶甲醛), 得淡绿色粉末状2-吡啶甲醛功能化的Schiff 碱功能化壳聚糖(PYCS), 真空干燥备用, 反应过程如Scheme 1所示.称取3.0 g PYCS置于圆底烧瓶中, 加入20 mL丙酮, 在氮气保护下, 加入适量的CuBr, 室温下搅拌反应6 h, 过滤、洗涤, 得到负载型催化剂PYCS-CuBr, 真空干燥备用.1.2.2 1,2,3-三唑类化合物的合成在50 mL单口烧瓶中依次加入卤代物(1.46 mmol)、 5.0 mL H2O、 NaN3(1.60 mmol)、有机炔(1.60 mmol)、 Scheme 2 Synthesis of 1,2,3-triazoles via one-pot strategy相转移剂(0.05 g)以及催化剂PYCS-CuBr, 在70 ℃, 微波辐射功率为480 W的微波化学反应器中进行搅拌反应, 用TLC监测反应进程. 反应结束后, 冷却, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3), 重结晶得1,2,3-三唑化合物. 反应体系中催化剂经过滤, 洗涤, 再回收使用. 合成路线如Scheme 2所示, 所合成的三唑化合物经FTIR和1H NMR等手段表征. Scheme 2 Synthesis of 1,2,3-triazoles via one-pot strategy2.1 催化剂的制备与红外分析先以壳聚糖和2-吡啶甲醛为原料, 合成了Schiff碱功能化PYCS; 再将其与CuBr 进行络合, 制备了负载型催化剂PYCS-CuBr, 铜负载量由原子吸收光谱(AAS)测定为0.365 mmol/g.采用FTIR对2-吡啶甲醛, CS, PYCS及PYCS-CuBr进行了表征, 结果如图2所示. 在CS的红外光谱图中, 1650和1600 cm-1处出现强峰, 可归属为残留的酰胺键以及氨基的面内弯曲振动. 与之相比, PYCS的谱图有所变化, 最明显的是在1648 cm-1处出现—CN强的伸缩振动峰, 1589和1471 cm-1处出现吡啶环的骨架振动峰. 同时, 在777 cm-1处出现吡啶环的γC—H弯曲振动峰. 在2-吡啶甲醛的红外谱图中, 1720, 1589和1471 cm-1 处出现明显吸收峰, 这分别是醛基与吡啶环的吸收峰. 以上结果表明, 2-吡啶甲醛已成功接枝在壳聚糖骨架上. 与PYCS相比,在PYCS-CuBr的红外谱图中相应的红外峰有不同程度的移动, 1648和1589 cm-1处的吸收峰分别向高波数移动到1654和1598 cm-1; 1471 cm-1处吡啶环的骨架振动峰则向低波数移动了29 cm-1; 而吡啶环的γC—H弯曲振动峰则向低波数移动到775 cm-1. 引起这些变化可能的原因如下: (1) 壳聚糖Schiff碱参与了分子内氢键的形成, 而在络合过程中则参与了与CuBr的配位; (2) 吡啶环上的N原子也参与了配位, 表明金属离子已经与功能化壳聚糖螯合. 在3组谱图中, β-D型吡喃苷的特征吸收峰均存在898 cm-1附近, 表明功能化后壳聚糖的吡喃环并未被破坏.2.2 催化剂的热重分析对CS, PYCS以及PYCS-CuBr的热稳定性进行了分析, 结果如图3所示. 可见, 功能化前后的壳聚糖在100 ℃附近均出现失去吸附水的阶段. 壳聚糖在263 ℃开始发生骨架的降解, 在315 ℃达到最高降解速率. 与之相比, 功能化壳聚糖PYCS和PYCS-CuBr的起始降解温度均有所下降, 分别为240和226 ℃, 达到最大降解速率的温度分别下降至282和271 ℃, 其可能原因主要是接枝在壳聚糖骨架上的Schiff碱在高温下易发生CN双键的断裂, 以及负载铜之后Schiff碱参与的络合作用也同样使Schiff碱碳氮双键的稳定性有所降低. 从TGA数据可知, 由于PYCS-CuBr在200 ℃以内除了失去吸附水外, 未发生明显的失重行为, 因此该催化剂在200 ℃以内仍然具有较好的热稳定性, 可以满足所研究反应的催化剂的使用温度.2.3 X射线粉末衍射分析CS, PYCS及PYCS-CuBr的XRD谱图如图4所示. 可见, 壳聚糖是一种结晶性的高分子多糖, 在2θ=12.4°和20.8°附近有较强的衍射峰. 经过2-吡啶甲醛改性后的PYCS的结晶性降低, 主要强峰变弱, 2θ=12.4°附近的衍射峰消失; 同时在2θ=4.8°, 7.2°, 14.9°和17.4°附近出现4个新的衍射峰. 这是由于2-吡啶甲醛的引入破坏壳聚糖大分子链之间或者大分子链内的氢键作用, 同时形成新的氢键作用从而导致晶型发生变化. 在与铜结合后, 2θ=7.2°和20.8°附近的衍射峰明显减弱, 而2θ=4.8°,14.9°和17.4°附近3个衍射峰消失, 这主要是因为与铜络合后的功能化PYCS-CuBr分子内的氢键进一步发生变化, 使其结晶性能减弱所致.2.4 EDX分析采用EDX对PYCS-CuBr负载的铜元素进行进一步分析. 图5(A)为催化剂PYCS-CuBr表面的铜元素分布, 图5(B)为催化剂连续使用4次后的铜元素分布图. 可见, 催化剂使用前铜元素均匀分布在载体PYCS基体上; 循环使用4次后, 分布在催化剂中的铜元素则表现出不均匀分布的状态, 且铜元素的含量呈降低趋势.2.5 催化剂的性能2.5.1 反应条件优化异相催化剂PYCS-CuBr由于具有多羟基等亲水性基团, 因此在水相中的分散性较好, 易溶胀, 使该催化剂能够有效催化反应. 从绿色化学的角度来说, 水是一种环境友好型的溶剂, 因此本实验选取水作为以下反应的溶剂. 由于反应是在水相中原位生成叠氮化合物, 然后进行“一锅法”点击反应, 反应体系中会出现油/水分离的现象, 对反应具有一定的影响, 因此本实验采用溴化苄为与苯乙炔作为模型反应, 考察不同相转移剂对反应的影响. 由表1可见, 四丁基氯化铵(TBAC)对CuAAC 反应的影响最大(表1, Entry 3), 与其它相转移剂相比, 在相同的反应条件下, 产率最高可高出40%.2.5.2 最佳催化剂的筛选为了考察铜元素在CuAAC反应的中的作用, 以溴化苄与苯乙炔之间的反应作为模型反应, 研究了几种不同的催化剂对该反应的影响, 结果见表2. 可见, 选择不含铜金属的催化剂时, 无论是在传统加热条件下还是在微波辐射下收率均较低(表2, Entries 1～3); 相比较而言, 采用含有金属铜的催化剂所得产物收率在传统加热和微波辐射条件下均较高(表2, Entries 4～6). 催化剂PYCS-CuBr能够在微波辐射的条件下高效、选择性地催化CuAAC反应(表2, Entry 7); 并且与其它的含铜催化剂相比, 在传统的加热条件下亦表现出高催化活性.2.5.3 PYCS-CuBr催化合成1,2,3-三唑类化合物在上述优化条件下, 通过水相微波“一锅法”的策略, 采用不同活性的卤代物与端基炔进行CuAAC反应合成1,2,3-三唑类化合物, 以此验证该催化剂的高效性及普遍适用性, 结果如表3所示. 可见, 该催化剂在水相中可高效率、高选择性地催化不同的卤代物与炔之间的CuAAC反应, 得到1,2,3-三唑类化合物; 但是苄基卤代物和烷烃卤代物的反应活性不同, 苄基卤代物的活性总体要比烷烃卤代物的活性高(表3, Entries 1～13). 另外, 对于芳香端基炔与烷烃端基炔也存在一定的活性差异(表3, Entries 3, 6, 9, 12和14～16), 芳香端基炔在该催化体系中表现出更好的活性. 芳香族端基炔上带有的不同功能性基团在该反应体系中并未表现出明显影响(表3, Entries 3, 6, 9和12), 说明该催化剂对于带有不同基团的端基炔仍具有高效的催化活性. 在此基础上, 又探究了二卤化合物与端基炔化合物的反应以及二端基炔化合物与卤代物的反应, 例如1,6-二溴己烷与苯乙炔的反应, 利用TLC跟踪反应进程, 结果表明二卤代物与炔的反应不能进行完全, 即使延长时间一取代与二取代生成物仍然存在. 在反应过程中催化剂被包覆成黏稠状的固体. 推测其原因是在该体系中随着反应的进行催化剂逐渐被包覆, 使得反应底物与催化剂的活性中心接触机会减少, 反应不能进行完全. 因此, 该催化体系主要适用于单卤代物或单端基炔的反应.2.5.4 催化剂的循环使用性能能否重复使用是异相催化剂一个重要参数指标, 因此考察了该催化剂的重复使用性能. 反应结束后, 用乙酸乙酯萃取(10 mL×3), 重结晶得固体产物. 反应体系中催化剂再经过滤、洗涤, 回收使用. 然后在相同条件下进行反应, 后处理方法类似. 催化剂的重复使用性能如图6所示, 可见催化剂至少可以重复使用4次, 产率仍能达到87%; 与催化剂首次使用相比, 催化活性稍有减弱. 然而, 当该催化剂循环使用到第5次时, 其催化活性明显降低, 产物分离产率低于70%, 其原因可能是催化剂中负载的铜的流失造成活性降低. 对循环使用5次的催化剂分别进行AAS测试, 并取3次测试结果的平均值. 结果表明, 使用前的PYCS-CuBr铜负载量为0.365 mmol/g, 每次使用后回收所得催化剂中铜含量分别为0.253, 0.162, 0.111, 0.089和0.021 mmol/g, 铜流失率依次为31%, 36%, 31%, 19%和76%. 可见, 从第4次到第5次循环使用时,负载的铜离子明显降低, 导致催化体系活性明显下降. 因此, 综合考虑合成成本及节省原料, 建议该催化剂循环使用4次即可.随着反应循环次数的增加, 活性铜与载体之间的解离现象更加明显, 主要原因是产物中的三唑环可以络合一价铜离子. 另外, 在微波条件下, 随着反应次数的增加, 不稳定的CN可能有部分分解, 增加铜流失的速率以及降低催化剂的活性.2.5.5 模型反应的放大实验中尝试以苄氯与苯乙炔之间的反应为模型反应, 对该反应进行了放大实验, 结果如表4所示. 可见, 当放大量从10倍增加到60倍时(表4, Entries 2～5), 该催化剂仍能较好地催化反应进行, 并能够高收率的得到数十克的三唑化合物. 再以10倍的放大量对该反应的放大循环使用进行探究, 发现该催化剂在该放大量下仍能循环使用至少4次, 且活性无明显下降.a. ;b. isolated yields;c. catalyst recycled from entry 2 used for twice;d. 3 times;e. 4 times.以易得、易功能化的天然高分子壳聚糖为原料, 通过简单的两步法制备了催化剂PYCS-CuBr; 通过绿色的合成途径, 采用水相微波一锅法策略, 利用该催化剂催化不同卤代物与端基炔之间的CuAAC反应, 高收率地制得一系列1,2,3-三唑类化合物. 该制备方法具有反应条件温和、反应时间短、产率优良且后处理简单方便等优点. 所制备的催化剂可重复使用至少4次, 催化活性仍没有明显的减弱. 放大反应研究结果表明, 1,2,3-三唑类化合物能够以高的收率并以数十克规模制备.[ 1 ] Agalave S. G., Maujan S. R., Pore V. S., Chem. Asian J., 2011, 6(10), 2696—2718[ 2 ] Mao M. Z., Li Y. X., Zhou Y. Y., Yang X. P., Zhang X. L., Zhang X., Li Z. M., Chem. Res. Chinese Universities, 2013, 29(5), 900—905[ 3 ] Tang X. B., Li Z. H., Li Y. H., Liu W., Yu P., Li L. X., Guo Y., Yang C., Chem. Res. Chinese Universities, 2015, 31(1), 71—77[ 4 ] Siddiqui N., AhsanW., Alam M. S., Ali R., Jain S., Azad B., Akhtar J., Int. J. Pharm. Sci. Rev. Res., 2011, 8, 161—169[ 5 ] Appukkuttan P., Dehaen W., Fokin V. V., van der Eycken E., Org. Lett., 2004, 6(23), 4223—4225[ 6 ] Megia-Fernandez A.,M., Hernandez-Mateo F., Santoyo-Gonzalez F., Adv. Synth. Catal., 2012, 354(9), 1797—1803[ 7 ] Driowya M., Puissant A., Robert G., Auberger P., Benhida R., Bougrin K., Ultrason. Sonochem., 2012, 19(6), 1132—1138[ 8 ] Xiong X. Q., Cai L., Catal. Sci. Technol., 2013, 3(5), 1301—1307[ 9 ] Meldal M., Tornøe C. W., Chem. Rev., 2008, 108(8), 2952—3015【相关文献】[10] Dervaux B., Du Prez F. E., Chem. 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点击化反应合成苯并咪唑类1,2,3-三氮唑
（ ｅ ａｏａｏｙｏ ａ ｏａ Ｍ ｄｃ ｅＲ ｓｕｃｓ Ｙ ｎ ａ ａ ｏｎ ｌｉ ｎｖ ｒ ｔ， ｕ ｎｎＫ ｎ ｉｇ６ ０ ０ ） Ｋ ｙＬ ｂ ｒｔ ｆ ｔ ｎ ｌ ｅ ｉ ｎ ｅｏ ｒｅ ， ｕ Ｎ ｎＮ ｔ ｎ ａｉｅ Ｕ ｉ ｓｙ Ｙ ｎ ａ ｕ ｍ ｎ ５ ５ ０ ｒ Ｎ ｉ ｉ ｉ ｔｓ ｅｉ
ｍｅｈ １ ｅ ｚ ｄ ｚ ｌ ｓ ｎｈ ｓｓｒｕｅ ｔｙ）一ｂ ｎ ｉ ａ ｏｅ ｙ ｔｅ ｉ ｏ ｔｓ ｍｉ
收稿 日期 ：０ １ ５—１ ２ １ —０ ３ 作者简 介： 张智 平（９ ６～） 男 ， １８ ， 在读硕士 ， 研究 方向 ： 有机化学 。 Ｅ—ｍ ｉ ｚｉｉｇ２ ＠１ ３ ｃｍ 王锐 （９ ３～） 男 ， ａｌ ｈｐｎ５ ５ ６ ． ｏ ： １６ ， 教授 ， 有机 合成
点击化反应合成苯并 咪唑类 １２３一 ，， 三氮 唑
张 智平 宿连 征 张 慧梓 王 锐
（ 云南 民族 大学 ， 民族药 资源 国家重 点实验 室 ， 云南 昆明 ６００ ） ５５０
摘 要 以苯并咪唑及衍 生物为原料 ， 利用点击化学反应 ， 合成相应 的苯并咪唑类 １２ ３一＿ ， ， ＝氮唑。采用相转移 催化 苯并咪唑 点击化学 合成
一
４ — ２
张 平 点 化 应 成 并 唑 ，３ 三 唑 智 等 击 反 合 苯 咪 类１ ， 氮 ２一
ｈ ｒ ｄ ｃ ｅ ｈ ｏ ｅ ｐ ｔｒ ａ ｔ ” ｔｒ ｏ ｔｍｐ ｒｔ ｒ ， ｎ ｈ ｉｌ ｓ ｕ ｏ９ ％ ｔ ｅ ｐ ｏ ｕ ｔ ｓ ｇ ｔ ｔ “ ｎ ｏ ｅ ｃ ｉｎ ａ ｏ ｍ ｅ ｅ ａｕ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｙ ｅｄ ｗａ ｐ ｔ ０ ． ｗａ ｗｉ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ｂ ｎ ｉ ｄ ｚ ｌ ｃｉ ｋ ｃ ｅ ｓｒ ｏ ｅ ｐ ｔ ｅ ｃｉｎ ｙ ｒ ｓ ｅ ｚｍｉ ａ ｏｅ ｌ ｈ ｍｉｔ ｃ ｙ ｎ ｏ ａ ｔ ｒ ｏ
含1,2,3-三唑环的α,γ-二酮衍生物的合成研究
它负责把病毒 ｃ Ｄ Ｎ Ａ整合到宿主细胞 的 Ｄ Ｎ Ａ 中， 由于 细胞 中不存 在该 酶 的功 能 类 似物 ¨ Ｊ ， 因此 ， 整
合 酶是 设计 高效 、 低毒 抗 Ｈ Ｉ Ｖ ． １药 物 的理想 靶 点 。 自从 Ｍｅ ｒ ｃ ｋ 公 司 报 道 首 例 芳 基 ， 一 二 酮 酸 类 Ｈ Ｉ Ｖ一 １整合酶 抑制 剂 选 择性 抑 制 整 合酶 催 化 的 链 转移 反应 以来 ， 大 量文 献 ［ ３ 训报 道 了二 酮 酸类 及
第２ ５ 卷第 ３期
２ ０ １ ３年 ３月
化 学 研 究 与 应 用
Ｃ ｈ ｅ ｍｉ ｃ ａ ｌ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
Ｖｏ １ ． ２ ５， Ｎ ｏ ． ３ Ｍａ ｒ ．， ２０１ ３
文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — １ ６ ５ ６ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ － ０ ３ ９ ５ － ０ ４
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ｒ ｅ ｓ ｕ ｌ ｔ ｓ ａ ｌ ｓ ｏ ｉ ｎ ｄ ｉ ｃ ａ ｔ ｅ ｄ ｔ ｈ ａ ｔ ｋ ｅ ｔ ｏ — ｅ ｎ ｏ ｌ ｔ ａ ｕ ｔ ｏ ｍｅ ｒ ｉ ｓ ｍ ｏ ｆ ｔ ｈ ｅ ， － ｄ ｉ ｋ ｅ ｔ ｏ ｄ ｅ ｉｖ ｒ ａ ｔ ｉ ｖ ｅ ｓ Ｗａ Ｓ ｏ ｂ ｓ ｅ ｒ ｖ ｅ ｄ ｎｄ ａ ｔ ｈ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｏ ｆ ｈｅ ｔ ｋ ｅ ｔ ｏ — ｅ ｎ ｏ ｌ ｉ ｓ ｏ ｍｅ ｒ印 －
其衍生物具有抗 Ｈ Ｉ Ｖ 一 １ 活性 ， 这些化合物均含有 二酮的药效团结构。而 １ ， ２ ， ３ 一 三唑化合 物是 近年来发展起来 的一类化合 物 ， 由于其独特 的结 构和化 学性 质 ， 在 有机 化学 、 药 物ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ化学 和 材料 化 学
新型1,2,3-三唑类化合物的合成及抗菌构效关系
１ 一 （ ４ － 取代 苯基） ． ５ 一 取代苯基亚氨基＿ ４ 一 取代一 １ ， ２ ， ３ － 三唑（ ７ ａ～ ７ ｃ和 １ ３ ａ～ １ ３ ｄ ） 和 １ 一 （ ４ － 取代苯基 ） － ５ 一 取 代苄基 氨基 ４． 取代一 １ ， ２ ， ３ － 三唑 （ ５ ａ ～ ５ ｃ ， ｌ Ｏ ａ —ｌ Ｏ ｃ和 １ ４ ａ ～１ ４ ｄ ） ， 其 中化合物 ５ ａ ～５ ｃ ， ７ ｂ ， ７ ｃ ，ｌ Ｏ ａ ， １ ０ ｃ ， １ ３ ｂ～１ ３ ｄ
和１ ４ ｂ～１ ４ ｃ 为新化合物 ， 对 所 制备 化 合 物 的结 构 进 行 了 表 征 ．生 物 活 性 测 试 结 果 表 明 ， 所 有化合物 均表现
出一定的抑菌活性 ， 对 大肠 杆菌 的抑菌活性均优 于氟康唑 ； 化合 物 ７ ａ和 １ ０ ｃ 对金 黄色葡萄球菌 的抑制 活性
Ｉ ｎ ｈ Ａ基 因等 病原 体靶 标 的 良好 亲合性 ，以及 “ 三唑环 ” 对 细菌 、真 菌和 Ｈ Ｉ Ｖ － Ｒ Ｔ等靶 标 较强 的亲合 性 和 特 异性 ， 设计 合 成 了一 系列 具有 良好 生物 活性 的邻 羟苯 基三 唑 类化 合 物 ．基 于 上述 研 究 ， 本 文 根 据 活
Ｖｏ １ ． ３ ４ ２ ０ １ ３年 ６月
高 等 学 校 化 学 学 报
ＣＨＥＭＩ ＣＡＬ Ｊ ＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＣＨＩ ＮＥＳ Ｅ ＵＮＩ ＶＥＲＳ Ｉ Ｔ Ｉ Ｅ Ｓ
Ｎｏ ． ６
１ ３ ９ ４ ～１ ４ Ｏ ２
ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ７ ５ ０ ３ ／ ｃ ｊ ｃ ｕ ２ ０ １ ２ １ ０ ６ ３
新型 １ ， ２ ， ３ 一 三 唑 类 化 合 物 的 合 成 及 抗 茵 构 效 关 系
化合物1,2,3-三唑氧化还原反应
化合物1,2,3-三唑氧化还原反应是一种重要的有机合成反应，常常用于合成药物、农药等化合物。
在这篇文章中，我将为您全面解析这一反应的原理、应用和意义。
一、化合物1,2,3-三唑氧化还原反应的原理化合物1,2,3-三唑氧化还原反应是指在1,2,3-三唑环上发生氧化还原反应，通常是在有机化学合成中发生的一类重要反应。
它的原理主要是在1,2,3-三唑环上引入氧化还原基团，从而实现有机化合物的合成和功能改变。
二、化合物1,2,3-三唑氧化还原反应的应用1. 药物合成化合物1,2,3-三唑环是许多药物分子的重要结构单元，通过1,2,3-三唑氧化还原反应，可以合成具有特定药理活性的化合物，并且具有良好的生物利用度和药效学特性。
2. 农药合成1,2,3-三唑氧化还原反应也在农药合成中扮演着重要角色，通过引入氧化还原基团，可以赋予农药分子特定的杀虫、杀菌活性，从而提高农药的效果和安全性。
三、化合物1,2,3-三唑氧化还原反应的意义1. 拓展有机合成方法化合物1,2,3-三唑氧化还原反应为有机合成提供了新的方法和途径，丰富了有机合成的工具和手段，为合成复杂有机分子提供了新的思路和可能性。
2. 提高化合物的功能性通过化合物1,2,3-三唑氧化还原反应引入不同的氧化还原基团，可以赋予有机分子不同的化学和生物活性，从而提高化合物的功能性和应用价值。
总结化合物1,2,3-三唑氧化还原反应作为一种重要的有机合成反应，不仅在药物、农药等领域具有重要的应用价值，而且拓展了有机合成的方法和手段，为合成具有特定功能的有机分子提供了新的可能性。
通过对该反应原理、应用和意义的全面探讨，相信您已经对这一重要的有机合成反应有了更深入的了解。
个人观点和理解化合物1,2,3-三唑氧化还原反应作为一种重要的有机合成反应，在化学合成领域具有广泛的应用前景和研究价值。
在未来，该反应依然会在化学合成领域发挥重要作用，为合成具有特定功能的有机分子提供新的思路和途径。
1，2，4-三唑类衍生物的研究进展
1，2，4-三唑类衍生物的研究进展曹肖;陈卓;乐慧庆;张池;龚银香【摘要】Triazole derivatives not only have the broad-spectrum, efficient bactericidal activity, but also have very good insecticide, herbicide and growth regulating activities. Biological activity and the synthetic routes of 1,2,4-triazole derivatives have been reviewed in this paper. It is pointed out that 1,2,4-triazole derivatives have extensive application prospect.%三唑类杂环衍生物不仅具有广谱、高效的杀菌活性，而且具有良好的杀虫、除草及植物生长调节活性。
综述了1，2，4-三唑类衍生物的生物活性和合成方法，同时指出了该类衍生物具有广阔的开发前景。
【期刊名称】《化学与生物工程》【年(卷),期】2011(028)006【总页数】6页(P1-6)【关键词】三唑类衍生物；生物活性；合成【作者】曹肖;陈卓;乐慧庆;张池;龚银香【作者单位】长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023;长江大学化学与环境工程学院，湖北荆州 434023【正文语种】中文【中图分类】TQ45三唑类杂环衍生物以其良好的生物活性以及药效高、作用谱广而受到研究者的重视[1]，其中N-取代-1，2，4-三唑类衍生物由于其高效的生物活性已成为农药工作者的研究热点[2]。
5-甲基-1-芳基-1,2,3-三唑衍生物的合成研究
5-甲基-1-芳基-1,2,3-三唑衍生物的合成研究胡亮;黄培池【期刊名称】《化工技术与开发》【年(卷),期】2006(35)10【摘要】1,2,3-三唑衍生物具有良好的生物活性,鉴于这一性质,设计了由芳基胺合成1,2,3-三唑衍生物的路线,合成了6种5-甲基-1-芳基-1,2,3-三唑衍生物.目标产物结构经核磁共振谱、质谱确认,并测定了其中部分化合物的单晶结构.希望在此基础上,进一步研究1,2,3三唑衍生物的生物活性.【总页数】3页(P7-9)【作者】胡亮;黄培池【作者单位】江苏省徐州医药高等职业学校,江苏,徐州,221116;江苏省徐州医药高等职业学校,江苏,徐州,221116【正文语种】中文【中图分类】TQ252.6【相关文献】1.含有1-芳基-5-甲基-1,2,3-三唑的杂环衍生物的电子轰击质谱 [J], 张艳;邱望凯;张自义2.7β-(1-芳基-5-甲基-1,2,3-三唑-4-甲酰胺基)-3-(2-芳胺基-1,3,4-噻二唑-5-硫亚甲基)头孢菌素衍生物的半合成和抗菌活性 [J], 惠新平;张艳;王勤;许鹏飞;张自义;管作武3.5-(1-苯基-5-甲基-1,2,3-三唑-4-基)-4-芳基rn-1,2,4-三唑-3-硫基乙酸的合成和抗菌活性 [J], 褚长虎;张艳;惠新平;张自义;李之春;廖仁安4.利用氧化反应合成3-羟基-4-芳基-5-(1-苯基-5-甲基-1,2,3-三唑-4-基)-1,2,4-三唑衍生物的新方法 [J], 褚长虎;张自义;李之春;廖仁安5.1-(2-苯并噻唑基)-5-(2-苯基-1,2,3-三唑基)-3-芳基-2-吡唑啉衍生物的合成及其荧光性能 [J], 冯书晓; 汪小伟; 王俊岭; 谷广娜; 马军营因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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2009年第29卷有机化学V ol. 29, 2009第1期, 13～19 Chinese Journal of Organic Chemistry No. 1, 13～19zgs@*E-mail:Received December 25, 2007; revised March 26, 2008; accepted June 5, 2008.国家自然科学基金(No. 20672031)、河南省创新型科技人才建设工程(No. 084100510002)及新世纪优秀人才支持计划(No. 2006HANCET-06)资助项目.14有 机 化 学 V ol. 29, 20091.1 Cu(II)盐还原产生Cu(I)催化合成1,2,3-三唑铜催化的有机叠氮化合物和端炔烃之间的1,3-偶极Huisgen 环加成反应机理上是Cu(I)起到催化作用[6], 但Cu(I)盐在空气中的不稳定性会使其催化效果大大降低. 而进一步研究发现在反应过程中由Cu(II)盐还原产生Cu(I)来催化反应进行却能取得更好的效果, 像实验室常用的CuSO 4•5H 2O, Cu(OAc)2, CuSO 4等都可与铜金属或其它一些还原剂共同作用产生Cu(I)催化剂, 例如CuSO 4•5H 2O-抗坏血酸钠[5], CuSO 4•5H 2O-抗坏血酸[7], CuSO 4•5H 2O-Cu(0)[8], Cu(OAc)2•H 2O-抗坏血酸钠[9]等体系. 这些催化剂体系反应条件温和, 反应非常可靠, 对氧气、水不敏感, 产物立体选择性好, 产率高, 反应后处理及产物分离简单, 速率达到无催化剂时的107倍[6], 因此称之为是一种“click ”化学. 广泛取代的反应物、温和的反应条件以及产物区域专一性使得该方法一经发现就被广泛应用于药物发现[10]、生物分子的修饰[11]以及材料科学[12](Eq. 2)等.近年来又有许多关于该方法催化click 化学反应溶剂方面的报道[13], 反应大多是在叔丁醇/水体系中进行, 亲脂性、亲水性试剂在此体系中都能取得很好的效果. 另外水和其它一些有机溶剂如乙醇、二甲亚砜、四氢呋喃、乙腈、二甲基甲酰胺、丙酮等与水互溶的有机溶剂的混合溶剂中也有很好的效果. 2006年, Lee 等[13]又研究了生成三唑环的一种新的有效溶剂体系: 二氯甲烷/水. 这种溶剂体系和其它体系相比不仅提高了反应产率, 缩短了反应时间, 而且扩大了应用范围, 在此体系中已高效合成出了一些结构复杂的分子.随着对合成1,2,3-三唑研究的不断深入, 一锅法催化合成1,2,3-三唑受到人们极大关注. 该方法是在反应过程中由底物首先生成有机叠氮, 然后不经分离直接进行铜催化1,3-偶极环加成反应. 这样可以使一些不稳定的或不易分离的叠氮化合物直接和炔基反应生成稳定的三唑.如2005年Wang 等[14]利用click 反应以未保护单糖为起始原料一锅合成了含1,4-二取代-1,2,3-三唑的糖聚体. 反应经过乙酰化、溴化、叠氮化、Cu(I)盐催化的Huisgen 环加成生成目标化合物(Eq. 3). 该方法简化了糖化学反应过程中繁琐的操作, 避免了分离上的困难.2007年Yadav 等[15]将环氧化合物通过click 反应有效合成了各种β-羟基-1,2,3-三唑化合物(Eq. 4). 反应条件温和, 易于操作.Fukuzawa 等[16]最近利用Cu(OTf)2作为双重催化剂催化芳香烃的酯和三甲基硅叠氮(TMSN 3)及端炔烃, 一锅合成1,4-二取代-1,2,3-三唑(Eq. 5). 反应进程不需再加其它催化剂.多组分一锅法反应应用于1,2,3-三唑的合成, 不仅依然具有条件温和、产物选择性好、产率高, 反应后处理及产物分离简单等合成上的优势, 而且提高了合成效率, 很大程度上扩大了click 化学的底物应用范围.自从1986年Gedye 等[17]研究了在微波辅助下的酯化反应, 微波技术在有机反应中的应用得到了快速发展. 尽管叠氮化合物和端炔烃之间的1,3-偶极环加成反应一般不需要高温, 但微波辅助催化能使反应时间由几十小时缩短到几十分钟甚至几分钟[18]. 例如一锅法CuSO 4-Cu(0)催化合成1,2,3-三唑中, 在微波辅助条件下一系列1,2,3-三唑化合物15 min 内可由卤代烃直接反应得到[19], 极大地提高了传统一锅法的合成效率. 微波具有清洁、高效、耗能低、污染少等特点, 它的应用将会No. 1王景梅等：1,2,3-三唑化合物的合成研究进展15使click 化学向一个更高效、更环保的方向发展.综上所述, Cu(II)盐-抗坏血酸钠等体系的催化剂无论在传统合成方法中, 还是在一锅法合成或微波辅助下的合成都有广泛的应用, 但同时也可以看到它多数是在含水体系中的应用, 一些水敏感性基团却需要在有机溶剂中进行反应, 这就需要寻找一些在有机溶剂中溶解性能好的铜盐催化剂, 来扩大click 反应的应用范围. 1.2 Cu(0)氧化产生Cu(I)催化合成1,2,3-三唑在合成1,2,3-三唑的众多催化体系中, 铜金属是一种特别引人注目的催化剂. 铜金属催化安全廉价, 操作简便. 例如铜金属在一些氧化剂(CuSO 4, FeCl 3[20]等)存在下生成Cu(I)催化反应进行. 又如有机叠氮和炔烃的水/醇的混合液中加入过量的铜金属也能高效地得到相应的1,2,3-三唑环[6](Eq. 6). 但用铜金属和其它催化体系相比需要较长的反应时间和较大的量. 这就需要对铜金属催化体系加以改进, 使其既能提高催化活性又能保持操作简便的优势.相比之下对纳米铜粒子的利用则提供一个较好的方法, 例如在胺的盐酸盐存在下, 可溶性活性纳米铜粒子[21]可高效地催化反应进行(Eq. 7), 表现了和其它铜盐催化体系同样广泛的应用范围. 但反应体系需要加入铵盐、或者炔烃或叠氮分子上存在铵盐, 这从某种程度上限制了该方法进一步深入和广泛的应用.值得一提的是2006年Choudary 等[22]将卤代烃与叠氮化钠及炔烃在水相中利用Cu-Al 2O 3纳米粒子催化, 一锅得到1,4-二取代-1,2,3-三唑化合物(Eq. 8). 反应不仅扩大了底物的范围, 而且水相的利用也减少了对环境的污染.铜纳米簇[23]在无任何铵盐的条件下, 也能高效催化有机叠氮化合物和端炔烃之间的环加成反应生成1,4-二取代-1,2,3-三唑(Eq. 9). 研究表明反应中催化作用可能发生在铜的表面, 且仍可能有Cu(I)-炔中间体的产 生[24].从Eq. 9可知铜纳米簇催化剂有很高的催化活性, 但铜纳米簇和其它铜催化体系相比要昂贵许多, 较大程度地限制了它在工业和科研中的应用. 1.3 Cu(I)盐催化合成1,2,3-三唑2002年Meldal 等[4]最早报道了Cu(I)盐在固相中催化有机叠氮化合物和端炔烃之间的1,3-偶极环加成反应得到1,4-二取代-1,2,3-三唑肽化合物. 他们将Cu(I)盐加到树脂固载的端炔烃中, 在碱如DIPEA (N ,N -diisoprop- ylethylamine)的存在下进行反应得到1,4-二取代-1,2,3-三唑化合物. 研究表明固相中Cu(I)催化的叠氮化合物和端炔烃的环加成反应适用于多种反应条件和树脂类型, 但由于过量炔烃的自身偶联使得反应产率较低. 近年来一些文献[25]报道了即使在炔烃浓度较大的情况下, 仍然可以利用树脂固载叠氮的固相反应高效合成1,2,3-三唑的方法. 但由于树脂对叠氮基团的空间位阻影响, 一些反应可能会由于炔基偶联占优势导致产率下降. 因此还需要进一步探索和改进.Wong 等[26]较早在液相中直接用Cu(I)盐催化叠氮化合物和端炔烃之间的1,3-偶极环加成反应. 近几年Cu(I)盐在液相中催化叠氮化合物和端炔烃之间偶合的应用很多且反应条件更加温和, 像CuI, CuBr, CuCl, CuCN 等铜盐都可用来催化并能取得很好的产率, 例如在糖化学[27]中应用CuI 催化得到取代位置专一的糖聚体(Eq. 10), 产率达到96%.随着对反应的深入研究, Cu(I)催化的反应体系也逐渐多样化. 如2005年Yan 等[28]报道了在三乙胺的存在16有 机 化 学 V ol. 29, 2009下, Cu(I)催化反应在水相中进行(Eq. 11). 反应条件温和, 且不需要任何有机溶剂.2006年Zhao 等[29]利用[bmim][BF 4]/H 2O (V ∶V ＝1∶1)作为溶剂, 在各种Cu(I)盐催化下得到相应的1,4-二取代-1,2,3-三唑化合物(Eq. 12). 离子液体应用于该反应体系, 不仅使得反应依然保持较高的反应产率, 而且溶剂能被回收利用, 减少了对环境的污染.同年, Sreedhar 等[30]报道了Cu(I)盐催化下利用聚乙二醇(PEG-400)作为媒介, 高效地得到1,4-二取代-1,2,3-三唑化合物. PEG 是一种廉价低毒的高分子聚合物, 不含卤素且易降解, 对环境的污染小. 许多有机反应像Heck 反应[31]、Suzuki 偶联[32]等反应都用到聚乙二醇作为反应媒介.从上述我们可看到Cu(I)盐催化叠氮化合物和端炔烃之间的1,3-偶极环加成反应不仅可以应用于固相或液相反应体系, 而且反应条件温和, 溶剂体系广泛, 有机相、水相、离子液体、高分子聚合物及混合体系中都能有效得到目标产物, 反应原料可根据自身特点选择合适的反应条件. 但Cu(I)盐容易歧化或被氧化, 且Cu(I)盐催化的反应体系需加入一定量的碱来去除炔基上的端氢得到铜炔盐的活性中间体, 使得其应用有一定的局限性. 这就需要Cu(I)盐和其它铜盐催化体系相辅相成, 互相补充. 同时也需要进一步研究更稳定的催化体系. 1.4 配体辅助Cu(I)催化合成1,2,3-三唑由于Cu(I)易被氧化或发生歧化会造成反应速率降低或产率下降等问题. 近来一些文献提出了在铜盐催化体系中加配体共同作用来催化合成1,2,3-三唑. 研究发现配体不仅能促进Cu(I)中间体的转化, 而且能和Cu(I)形成很强的键, 起到稳定Cu(I)和加强Cu(I)催化活性的作用, 从而大大提高了反应的产率[33]. 例如TBTA[tris-(benzyltriazolymethyl)amine]已被成功地应用于多个反应[34], 它使Cu(I)有很强的稳定性, 避免了氧化和歧化. 配体TBTA 本身可作为Cu(I)的受体以及氢的接受者, 可使反应即使在有机溶剂中也可避免碱的使用(Eq.13).一些类似配体也得到了人们的研究和应用. 例如Chan 等[34a]合成了一些辅助铜盐催化的配体, 都非常有效地促进了催化剂的活性(Eq. 14).另外, 其它一价配位铜盐像(EtO)3P•CuI 和(Ph 3P)3• CuBr [35]也是常用的催化剂. 它们即使在空气中也具有很强的稳定性, 并且比无机Cu(I)盐能更好地溶于有机溶剂, 能使反应在均相中进行. 例如, 2006年我们[2c]通过1,2,3-三唑环对两分子道诺霉素进行连接和修饰. 利用(EtO)3P•CuI 作催化剂, 室温条件下反应底物在四氢呋喃中发生均相反应, 高效地合成了7种二聚道诺霉素.对于一些特定结构的底物, 人们也发现了一些特殊的合成1,4-二取代-1,2,3-三唑的方法. 例如, 2002年Katritzky 等[36]报道了无溶剂微波辅助条件下叠氮化合物和炔基酰胺之间的1,3-偶极环加成反应, 反应不需含铜催化剂, 速率较传统方法有显著地提高.2 1,5-二取代-1,2,3-三唑的合成Cu(I)催化Huisgen 环加成合成1,4-二取代-1,2,3-三唑化合物的方法具有条件温和、产物选择性好、产率高、产物分离简单等特点, 是一种新的、方便的、近乎完美的合成方法. 利用它可以完成许多在其它反应中无法完成的一些功能化合物骨架的合成, 被化学界公认为万能合成法. 因此, 1,4-二取代-1,2,3-三唑化合物在生产和生活各方面的应用非常广泛. 而作为1,4-二取代的异构体, 1,5-二取代-1,2,3-三唑合成和应用也越来越受到化学家的重视.20世纪60年代末Akimova 等[37]曾得到取代位置专No. 1王景梅等：1,2,3-三唑化合物的合成研究进展17一的1,5-二取代-1,2,3-三唑, 但可能由于产率很低, 他们这种1,5-二取代-1,2,3-三唑的合成方法并没有得到深入研究和广泛应用. 2004年Krasinski 等[38]在此基础上经过进一步研究, 以更高产率得到1,5-二取代-1,2,3-三唑, 产物也不需要过多的纯化. 更有意义的是反应进程中的中间体4-镁卤取代的三唑可以被一些非质子的亲电试剂捕获, 得到1,4,5-三取代-1,2,3-三唑(Scheme 1), 为三取代-1,2,3-三唑的合成提供了一种可行的方法.Scheme 12005年, Fokin 等[39]尝试了几种钌的配合物催化有机叠氮和炔烃的环加成反应. 研究发现Cp*RuCl(PPh 3)2催化下仅专一地生成1,5-二取代-1,2,3-三唑化合物(Eq. 15). 其它含有[Cp*Ru]的配合物如[Cp*RuCl 2]2, Cp*RuCl(NBD)和Cp*RuCl(COD)等, 也都能起到很好的催化作用. 值得一提的是这类含有[Cp*Ru]的催化剂不仅能催化有机叠氮和端炔烃之间环加成, 还能很好地催化叠氮和中间炔烃的环加成反应得到1,4,5-三取 代-1,2,3-三唑化合物(Eq. 15). 2007年他们[40]又发现了一种新型催化剂[Cp*RuCl]4催化芳基叠氮和端炔烃合成1,5-二取代-1,2,3-三唑的方法. 该方法对Cp*RuCl- (PPh 3)2催化下难进行反应的原料也非常有效, 微波辅助则可以进一步提高反应收率、缩短反应时间.近来, Kumar 等[41]报道了烃基叠氮和过量丙二烯溴格氏试剂室温下在四氢呋喃中发生连锁反应, 合成了5-炔丁基的1,5-二取代-1,2,3-三唑. 随后他们[42]又将此方法应用于不同的糖基叠氮. 并且他们将此方法和Cu(I)盐催化的Huisgen 环加成联用, 得到不对称的1,4-二取代和1,5-二取代的双三唑环化合物(Scheme 2), 丰富了1,2,3-三唑化合物的结构类型.3 1,4,5-三取代-1,2,3-三唑的合成1,4,5-三取代-1,2,3-三唑与1,4-和1,5-二取代三唑相比, 结构更具有多样性, 它的区域选择性合成的研究正Scheme 2逐渐成为一个热点. 近年来, 多种三取代-1,2,3-三唑的合成方法得到研究和应用. 如前文提到的有机叠氮和溴格氏试剂取代的乙炔化合物之间的反应[38], 三取代的1,2,3-三唑是在反应进程中亲电试剂捕获中间体而得到的.2005年Wu 等[43]用Cu(I)催化多种有机叠氮和端炔烃及ICl 存在下首次一锅合成5-碘-1,4,5-三取代-1,2,3-三唑(Scheme 3). 此反应更深远的意义在于三取代- 1,2,3-三唑的5位碘基可以被转化为其它功能团, 就此他们[44]经过进一步深入研究发现, 钯催化下, 5位碘代的1,2,3-三唑通过交叉偶联反应(Suzuki, Heck, Sonoga-shira reactions)可得到各种类型的1,4,5-三取代三唑化合物(Scheme 3). 2006年他们[45]利用5-碘-1,2,3-三唑得到5-乙炔基-1,4,5-三取代三唑后, 通过端炔基偶联反应成功得到了1,2,3-三唑的二聚体和四聚体.Wu 等[43]研究还发现有机叠氮和端炔烃在CuI/Et 3N 等条件下, 反应中间体也可直接被其它一些亲电试剂如烯丙基溴等捕获, 生成5位为其它取代基的1,4,5-三取代-1,2,3-三唑(Eq. 16). 但该方法产率中等, 一些亲电性较弱的试剂(三甲基硅氯、氯甲酸乙酯、甲磺酰氯、苄基溴、丁基溴等)并不能反应.18有 机 化 学 V ol. 29, 2009Scheme 32007年Gevorgyan 等[46]用钯催化首次合成5-芳基-三取代-1,2,3-三唑(Eq. 17). 多种1,4-二取代-1,2,3-三唑都能成功地在5位进行芳基化反应. 同时他们还利用4,5位未取代的1,2,3-三唑进行5位芳基化反应, 高选择性得到1,5-二取代-1,2,3-三唑.1,4,5-三取代-1,2,3-三唑的合成方法尽管取得了一定程度的进展, 但这些方法针对性较强, 应用范围不够广泛. 并且由于1,4,5-三取代-1,2,3-三唑结构的多样性和复杂性, 如何获得更多条件温和、选择性好, 应用更广泛的合成方法会成为该领域极具有挑战性的工作.4 结语与展望主要对近年来涌现出的1,2,3-三唑化学合成方法进行了综述. 自Meldal 和Sharpless 发现一价铜催化专一性生成1,4-二取代-1,2,3-三唑的新方法以来, 对于合成1,2,3-三唑方法学的研究成为新的热点. 多样化的催化体系和反应溶剂体系的开发和应用已为适用于各种不同性质底物的click 反应提供了广泛的选择, 为click 化学近年来在不同领域中的蓬勃发展提供了合成基础.但是作为理想的合成工具, 合成1,2,3-三唑的方法仍然有其局限性: 比如更加符合生理研究的反应条件的研究, 更加高效地一锅法多组分合成1,2,3-三唑新方法以及1,5-二取代-1,2,3-三唑和1,4,5-三取代-1,2,3-三唑的合成新方法仍然需要进一步的探索. 我们相信, 随着1,2,3-三唑合成方法的不断完善, 基于该反应的click 化学将会在药物研究、生物缀合、材料合成等领域得到更广泛和深入的应用.References1(a) Dong, W.-L.; Zhao, W.-G.; Li, Y .-X. 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