專利名稱：一種1,3,5,7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物及合成的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種金剛烷化合物及其合成方法，尤其涉及一種1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物及合成方法。
背景技術(shù)：
金剛烷是一種高度對(duì)稱的飽和籠狀烴，由10個(gè)碳原子和16個(gè)氫原子構(gòu)成，在其分子量范圍內(nèi)，是已知分子中最接近球形的烴類分子。由于其具有剛性體系及對(duì)稱性結(jié)構(gòu)，所以決定了它具有以下獨(dú)特的物理和化學(xué)性質(zhì)分子間相互作用力較弱，有良好潤(rùn)滑性；分子應(yīng)變能低，熱穩(wěn)定性好，熔點(diǎn)高(是已知烴中最高熔點(diǎn)的一種有機(jī)物)；CH密度大，脂溶性好；無(wú)毒，無(wú)味，無(wú)臭，無(wú)色，易升華；具有親油性，不溶于水，但微溶于苯；比苯的反應(yīng)性低， 但生成衍生物較易。金剛烷分子中1，3，5，7四個(gè)叔碳原子上的氫原子具有較強(qiáng)的化學(xué)反應(yīng)能力，可以生成一系列的取代衍生物，新生的化合物同時(shí)具有金剛烷和引進(jìn)基團(tuán)的雙重性能。由于分子中氫原子可以同時(shí)或分別被取代，而且允許引進(jìn)相同或不同的基團(tuán)，故分子可設(shè)計(jì)性很強(qiáng)。金剛烷及其衍生物已在醫(yī)藥、功能高分子、潤(rùn)滑油、催化劑、表面活性劑、感光材料、農(nóng)藥等眾多領(lǐng)域里得到廣泛應(yīng)用，被稱為新一代精細(xì)化工原料。在醫(yī)藥領(lǐng)域，多金剛烷衍生物具有抗癌特性，金剛烷肉桂吡啶衍生物具有腦血管擴(kuò)張功能，可用作腦血管擴(kuò)張劑，與過(guò)去的肉桂吡啶相比，其毒性低，副作用少。金剛烷的骨架可作為腦中載體，如果在金剛烷骨架中加入已知藥理效果的官能團(tuán)，就可作為一種新藥直接作用于大腦。金剛烷脂溶性好，可提高血中溶解度和改善吸收性能，有金剛烷骨架的頭孢菌素的藥理性遠(yuǎn)優(yōu)于普通青霉素。目前金剛烷胺已經(jīng)在臨床治療上用作抗病毒藥物，可預(yù)防流感、治療震顫性麻痹癥等。在感光材料領(lǐng)域，將金剛烷骨架引入聚酯、聚氨酯、聚醚、聚砜、聚乙烯、環(huán)氧樹(shù)脂等聚合物的主鏈或側(cè)鏈，能夠顯著提高聚合物的熱穩(wěn)定性、化學(xué)穩(wěn)定性、光學(xué)穩(wěn)定性、介電性能及力學(xué)性能， 從而制成具有優(yōu)良光學(xué)特性的化合物，可用作有機(jī)玻璃的涂料、光學(xué)纖維、感光材料、增感劑等。由于具有特殊的骨架結(jié)構(gòu)，金剛烷及其衍生物具有密度大、熱值高的特點(diǎn)，屬于高能量、高密度物質(zhì)，故金剛烷系化合物可能在軍事及航天工業(yè)領(lǐng)域中顯示出廣闊的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種1，3，5，7-四吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物。本發(fā)明的另一是提供一種1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法。(一)1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物
本發(fā)明1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物，其結(jié)構(gòu)如下
權(quán)利要求
1. 一種1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物，其結(jié)構(gòu)如下所示
2.如權(quán)利要求1所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，包括以下工藝步驟(1)1，3，5，7-四溴金剛烷的合成以無(wú)水三氯化鋁或無(wú)水溴化鋁為催化劑，以金剛烷與液溴為原料，于7(T10(TC，反應(yīng) 5^24小時(shí)；反應(yīng)產(chǎn)物先后用飽和硫酸鈉水溶液、廣6M HCl處理以除去未反應(yīng)的溴和催化劑，過(guò)濾，干燥；用CH3CN或冰醋酸重結(jié)晶，得到棕黃色1，3，5，7-四溴金剛烷固體；(2)1，3，5，7-四羥基金剛烷的合成以濃硫酸和硫酸銀為催化劑，以1，3，5，7-四溴金剛烷為原料，于4(T10(TC反應(yīng)514小時(shí)；過(guò)濾反應(yīng)混合物，得到黑色粘稠狀液體，用水稀釋至質(zhì)量濃度為40% 60%后，再用堿性溶液中和至Wi=7、，蒸干溶液，干燥，然后將固體用無(wú)水乙醇抽提M 48小時(shí)，蒸干乙醇， 用丙酮與乙醇或丙酮與甲醇的混合液重結(jié)晶，得到白色晶體；(3)1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷的合成以1，3，5，7-四羥基金剛烷、異煙酸酰氯為原料，以吡啶為溶劑，于6(T10(TC反應(yīng)12 24 小時(shí)，冷卻至室溫，用溫度為_(kāi)1(T5°C、濃度為0. 5 1. 5M的HCl沉淀，過(guò)濾；濾餅用氯仿溶解后，用甲醇析出沉淀，過(guò)濾干燥，用氯仿與甲醇的混合液重結(jié)晶，得目標(biāo)產(chǎn)物。
3.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述金剛烷與液溴的摩爾比為1:2 1:15。
4.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述無(wú)水三氯化鋁或無(wú)水溴化鋁的用量為金剛烷摩爾量的0. 5飛倍。
5.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法， 其特征在于步驟(1)所述1，3，5，7-四溴金剛烷的合成中，在無(wú)水三氯化鋁或無(wú)水溴化招的催化下，先將金剛烷緩慢加入到液溴中，于-10 25°C下，反應(yīng)0. 5 2小時(shí)，再升溫至 70 100°C，反應(yīng)5 24小時(shí)。
6.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法， 其特征在于步驟(2)中所述1，3，5，7-四溴金剛烷與硫酸銀的摩爾比為1:2 1:5，所述 1，3，5，7-四溴金剛烷與濃硫酸的摩爾比為1:25 1:100。
7.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(2)中所述堿性溶液為質(zhì)量濃度為1(Γ30%的氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液。
8.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(2)中所述丙酮與乙醇或丙酮與甲醇的混合溶液中，丙酮與乙醇或甲醇的體積比為:10:1 30:1。
9.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(3)所述1，3，5，7-四羥基金剛烷與異煙酸酰氯的摩爾比為1:41:8。
10.如權(quán)利要求2所述1，3，5，7-四吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法， 其特征在于步驟(3)中所述氯仿與甲醇的混合液中，氯仿與甲醇的體積比為l:l(Tl:30。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種1,3,5,7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物及合成方法，屬于化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明以金剛烷與液溴為原料，經(jīng)取代、水解、酯化三步反應(yīng)，成功合成了1,3,5,7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷剛性配體化合物。由于該化合物是具有四個(gè)吡啶基和四個(gè)酯基的剛性配體，具有很好的配位能力，故可以和不同的金屬鹽合成出一系列功能性配合物。本發(fā)明合成工藝簡(jiǎn)單，工藝路線短，操作方便；反應(yīng)條件溫和，成本低，產(chǎn)率高。
文檔編號(hào)C07D213/79GK102153510SQ20111005743
公開(kāi)日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年3月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月10日
發(fā)明者劉家成, 楚朝霞, 洪慧琴, 陳立偉 申請(qǐng)人:西北師范大學(xué)