[发明专利]一种多氮杂环吡啶酰胺类衍生物及其合成方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及有机合成技术领域，具体涉及一种多氮杂环吡啶酰胺类衍生物及其合成方法和应用。

背景技术

贵金属钯具有特殊的结构，对氢气和氧气有特殊的吸附能力，因此，在工业催化领域占有无法取代的地位。

钯除了具有优良的催化活性之外，在很宽的温度范围内能保持化学惰性且具有熔点高、耐摩擦、耐腐蚀、延展性强、热电稳定性强等特性，被广泛应用于国民工业的各个领域。

目前，我国钯资源储量有限，产量很低，远远不能满足现代化学工业的需要，大部分依赖进口，且价格昂贵。现有技术中，钯金属的制备与来源主要通过以下三个途径：

(1)天然含钯矿产资源的利用；

(2)从铜镍硫化矿副产品中对钯进行回收利用；

(3)工业废气钯催化剂等含钯二次资源的回收利用。

通过这三种途径获得的钯等金属资源有限，且随着钯资源损耗的增加，难以实现可持续利用。

镍是银白色金属，具有磁性和良好的可塑性，延展性良好，中等硬度，有好的耐腐蚀性，主要用于合金及用作催化剂。

近年来核电由于能量密度大、污染少，不会排放造成温室效应气体而得到蓬勃发展，然而核电运行当中会不可避免地产生乏燃料。乏燃料后处理所产生的高放废液(HLLW)，是一种高酸性、高放射性和高毒性的混合溶液，钯的半衰期为6.5×10⁶年，放射性周期长、危害大且含量高，如果能够进行实现回收利用，意义重大。

现有技术中，对于钯和镍的回收分离尚缺乏简单可行的方法。

发明内容

本发明提供了一种多氮杂环吡啶酰胺类衍生物及其合成方法和应用，合成的多氮杂环吡啶酰胺类衍生物与载体复合作为吸附剂，能够从酸性水相中吸附分离钯和镍，选择性高，操作简单，分离效率高，适用于工业上分离回收贵金属钯和过渡金属镍。

一种多氮杂环吡啶酰胺类衍生物，如结构式II所示：

本发明还提供了一种所述的多氮杂环吡啶酰胺类衍生物的合成方法，包括：

步骤1，将如结构式III所示的化合物III、三乙胺、有机溶剂相混合，得到悬浮液；

步骤2，将如结构式Ⅳ所示的化合物Ⅳ溶于乙醇中，将所得溶液滴加入步骤(1)的悬浮液中；

步骤3，滴加完毕后，搅拌回流反应直至原料反应完全，经后处理，得到如结构式II所示的化合物II。

化合物II的名称为：

(2Z,N'Z)-N'-((4R)-4,7,7-trimethyl-3-oxobicyclo[2.2.1]heptan-2-ylidene)-6-((5S,8R)-8,9,9-trimethyl-5,6,7,8-tetrahydro-5,8-methanobenzo[e][1,2,4]triazin-2-yl)picolinohydrazonamide；即(2Z,N'Z)-氮-(4,7,7-三甲基-3-代双环[2,2,1]庚-2-亚基)-6，-((5S,8R)-8,9,9-三甲基-5,6,7,8-四氢-5,8-甲基苯并-[1,2,4]-三嗪)-2-基)吡啶酰胺(2Z,N'Z)-氮-(4,7,7-三甲基-3-代双环[2,2,1]庚-2-亚基)-6，-((5S,8R)-8,9,9-三甲基-5,6,7,8-四氢-5,8-甲基苯并-[1,2,4]-三嗪)-2-基)吡啶酰胺。

作为优选，步骤1中的有机溶剂为乙醇或四氢呋喃。

为了保证合成效率，优选地，步骤1中，化合物III、三乙胺、有机溶剂的用量比为1g：1.8～2.5mL：110～120mL。化合物III和化合物Ⅳ的质量比为1:2～3。

作为优选，步骤2中，每g化合物Ⅳ溶于8～12mL乙醇中。步骤2中的滴加过程需要缓慢进行，以保证原料能够充分混合均匀后反应，优选地，步骤2中，滴加速度为40～60mL/h。

滴加完毕之后，为了使反应进行完全，优选地，步骤3中，搅拌回流反应至少8天。利用TLC跟踪反应直至原料耗尽后停止反应。

为了得到纯度较高的产物，优选地，步骤3中的后处理包括：

依次对反应产物进行过滤和旋蒸，并利用二氯甲烷溶解旋蒸产物，以石油醚和乙酸乙酯的混合溶液作为展开剂，通过硅胶柱色谱分离技术进行分离纯化，收集第三个黄色组分，旋干溶剂得到粗品，再用乙醇和二氯甲烷混合溶液进行重结晶，经真空干燥得到化合物II。