[发明专利]3－氧代咪唑化合物及其合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一类新型氮杂环化合物及其合成方法，特别涉及一种3-氧代咪唑化合物及其合成方法，属有机合成技术领域。

背景技术

咪唑类杂环化合物在有机合成尤其天然产物和药物的合成中，是重要的化合物之一，尤其是2，5-二氢-1H-咪唑-3-氧化物，是一类十分重要的杂环化合物，这是因为：第一，作为氮酮，它是典型的1，3-偶极化合物，很容易和碳-碳，碳-氮，碳-硫及氮-磷等多重键体系发生环加成反应，得到各种类型的五员杂环，特别是在异噁唑啉的制备中，该物质在复杂的天然产物的全合成中，是用途广泛的前体化合物，而且，环状手性氮酮被认为是具有良好前景的合成中间体，尤其是对于具有光学活性的生物碱和氨基糖的制备；第二，氮酮具有广泛的生物活性，二及三芳基咪唑啉-3-氧化物和许多亲偶极组分反应，得到具有潜在生物活性的双环化合物，含2个杂原子的五员杂环的肟的化合物具有广泛的抗菌性，比如，咪唑的肟衍生物有很强的抗真菌性和抗原生动物药性等；第三，在自旋捕获技术方面，氮酮通常被优先选用为捕获剂；第四，2，5-二氢-1H-咪唑-3-氧化物及其配合物具有磁性。若这类化合物在结构上有更多的官能团，则可以增加新的反应点，参与更多种的反应以及在产物分子中引入更多的官能团，从而提供开拓新的应用领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种化合物分子结构中官能团较多的新型3-氧代咪唑化合物及其合成方法。

实现本发明目的所采用的技术方案是：提供一种3-氧代咪唑化合物，它的结构为

式中，Ar为苯基、苯酚基、甲苯基、甲氧基苯基、硝基苯基、氯基硝基苯基或吡啶基。

一种3-氧代咪唑化合物的合成方法，其步骤如下：

a.将反应物3，4-二氨基乙二肟与芳香醛或吡啶醛化合物在50～70℃的温度条件下，按当量比1∶1～1∶1.4加入到醇溶剂中；所述的芳香醛化合物的醛基所连的基团为：苯基、苯酚基、甲苯基、甲氧基苯基、硝基苯基或氯基硝基苯基；所述的吡啶醛化合物为吡啶基。

b.再加入相当于3，4-二氨基乙二肟当量的5～15％的酸催化剂，搅拌反应2～45小时；所述的酸催化剂为对甲基苯磺酸或三氟甲磺酸。

c.过滤，洗涤，或重结晶，得到目标化合物。

所述的苯酚基其羟基在苯环的1位、2位或3位；甲苯基的甲基在苯环的1位、2位或3位；甲氧基苯基的甲氧基在苯环的1位、2位或3位；氯基硝基苯基的氯基和硝基分别在苯环的1位、2位或3位。

本发明所采用的技术方案是在醇类溶剂中将3，4-二氨基乙二肟与芳香醛或吡啶醛类化合物在酸催化下进行反应，生成芳基或吡啶基取代的(Z)-4-氨基-5-羟肟基-2，5-二氢-1H-咪唑-3-氧化物，化合物分子中包含氨基、羟肟基、氮氧双键等特征官能团，咪唑环上同时含有这几种官能团，提供了一类新型的3-氧代咪唑化合物，与现有技术相比，该结构的化合物分子中由于官能团较多，可以增加新的反应点，使其作为一种有效的合成砌块，参与更多种的反应以及在产物分子中引入更多的官能团，从而实现更多天然产物和药物的合成，同时，也可能为捕获剂和磁性化合物的选择提供一条新的途径。因此，该化合物及其相关的衍生物都将是重要的有机合成中间体，具有极高的应用价值。该合成方法具有反应简单，条件温和、安全，操作简便，成本低廉、产率高等优点。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：

实施例1：

在250mL三颈瓶中，加入3，4-二氨基乙二肟(0.0125mol，1.475g)，150mL无水乙醇，升温至60℃溶解，加入苯甲醛(0.015mol，1.59g)和对甲基苯磺酸(0.875×10-3mol，0.1663g)，

在该温度下反应6小时，过滤，用无水乙醇洗涤2次，用体积比水∶乙醇＝1∶2的混合溶剂重结晶，得到白色针状固体(Z)-4-氨基-5-羟肟基-2-苯基-2，5-二氢-1H-咪唑-3-氧化物(产率：67％)。其结构式为