[发明专利]一种三元金属介孔催化剂及其制备方法和用途

说明书

本发明提供一种三元金属介孔催化剂及其制备方法和用途，所述制备方法包括步骤：(a)制备含锌介孔分子筛，(b)制备三元金属介孔催化剂。其通过结构形态、活性金属等的共同作用，而具有良好的催化效果，可用于四氮唑类化合物的合成中，且具有良好的循环稳定性，在四氮唑类化合物的合成领域中具有广阔的应用前景和研究价值。

技术领域

本发明涉及一种催化剂，更特别地涉及一种三元金属介孔催化剂及其制备方法和用途，属于催化剂技术领域。

背景技术

四氮唑类化合物是含有四个氮原子的五元杂环化合物，含氮量高，具有良好的稳定性。四唑环可作为羧基的生物电子等排体，在改善化合物的生物活性及药代动力学方面起着重要作用。四氮唑类化合物作为一类重要的中间体，被广泛应用于多种药物的合成。因此，四氮唑骨架的合成是一个非常重要的研究方向。

四氮唑类衍生物具有诸如抗菌、抗病毒、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。例如，德国拜耳公司开发的药物3'-(5-氨基-1,2,3,4-四唑-1-基)-3'-脱氧胸腺嘧啶核苷及其衍生物具有抗HIV活性(见Habich，D.Synthesis，1992，4，p.358-360)。

另外，沙坦类药物多含有四氮唑单元，四氮唑环的合成是沙坦类药物合成的关键。坎地沙坦酯(candesartan cilexetil)，是一种化学结构独特、口服有效的高选择性血管紧张素II型受体拮抗剂类抗高血压药，由日本武田公司和瑞典阿斯特拉公司共同开发，于1997年11月首次在瑞典上市，商品名为Atacand。在中国申请号为00135191.5的发明中，在DMF溶剂中用三丁基叠氮锡做叠氮试剂，120-130℃回流反应40h，得到四氮唑产物产率为67.1％。在中国申请号为201310039937.5的发明中，用叠氮化钠为叠氮试剂，氯化铵为催化剂，在135-140℃下反应24h，四氮唑产物产率为63.5％。但上述方法中，反应时间长，四氮唑产物产率较低，副产物含量高，给后处理分离带来繁琐操作，而且反应试剂毒性大，对环境造成污染。

磷酸泰地唑利是可用于治疗由敏感性细菌引起的急性细菌性皮肤和皮肤结构感染的抗感染药物泰地唑利磷酸盐，该药物已经于2014年6月20日获美国食品药品管理局批准上市，后又于2015年3月获得欧洲药品管理局批准上市，商品名：Sivextro。2-甲基-5-(5-溴吡啶-2-基)四氮唑是其合成的重要中间体，其还可用于合成农药、抗菌剂等领域。

现有技术中，CN102177156A和CN104892592A均公开了2-甲基-5-(5-溴吡啶-2-基)四氮唑的制备方法，以5-溴-2-氰基吡啶、氯化铵及叠氮钠为起始原料进行反应制得，但是制备方法繁琐，反应时间长，收率低，只有30％多。

5-苯基-1H-四氮唑也是常见的四氮唑类化合物，可用于新一代头孢菌类抗生素的合成，其中间体在合成抗真菌药物方面具有广泛的用途。现有的生产路线通常是以苯甲腈和叠氮化钠为主要原料，在DMF、DMSO等有机溶剂中，以胺或铵盐为催化剂，通过环加成法合成得到，但是，生产过程反应时间长，转化温度高，叠氮化钠易分解，容易生成有毒气体叠氮酸，安全性差，且大量使用有机溶剂，产生的废水难以生化处理。

总的来说，在现有技术中，四氮唑类衍生物通常用烷基金属叠氮化合物与氰基的偶极环加成，而后在酸性条件下脱除烷基金属，形成四氮唑环。具体地，可举例以下：

CN1718574A公开了一种四氮唑类化合物的化学合成方法，包括以下顺序步骤：(1)三氟甲磺酸锌作催化剂，将腈与叠氮化钠在上述的溶液A中于50-100℃下反应得反应液；(2)将步骤(1)所得反应液加酸中和，过滤得滤饼为产物，滤液为溶液B，直接用作步骤(1)所述的溶液A。但是，三氟甲磺酸锌作催化剂安全性差，在重复使用过程中，催化剂三氟甲磺酸锌水溶液体系中盐分的存在和积累会严重影响其催化效果，造成收率明显下降等缺点。