專利名稱:1，2，4-三唑氮-烷基化的方法
本發(fā)明屬于有機含氮芳雜環(huán)合成領域，是關(guān)于1，2，4-三唑的親核取代反應。本發(fā)明在于提供一種制備N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法，N-烷基取代的1，2，4-三唑具有結(jié)構(gòu)式1 式中，R1是H、Br、Cl或OAr。R2是烷基、苯基、取代苯基、CO2R、CO2H或COR。
N-烷基取代的1，2，4-三唑是一類有殺菌活性的雜環(huán)化合物，并且還是合成高效植物生長調(diào)節(jié)劑的有用中間體。
傳統(tǒng)的N-烷基取代的1，2，4-三唑的制備方法是通過三唑的鈉鹽與烷基化劑反應來實現(xiàn)的。英國公開說明書№、2，075，005公開了一種制備N-取代的1，2，4-三唑的方法，是采用金屬鈉同1，2，4-三唑反應生成其鈉鹽，然后與烷基化劑作用，得到N-取代的1，2，4-三唑。這種方法需要用金屬鈉，并且反應的時間長，收率較低。
法國書№、2，342，728公開了一種通過金屬有機化合物中間體制備N-烷基取代的1，2，4-三唑。例如，用三唑的三丁基錫衍生物制得了N-丁基取代的1，2，4-三唑。雖然這個方法收率較高，但反應條件苛刻，試劑不容易制備，應用的范圍有限。
聯(lián)邦德國專利公開說明書№、2，833，194公開了一種在乙腈溶劑中用碳酸鉀為鹼，長時間回流1，2，4-三唑和鹵代烴的混合物制備N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法。這個方法的反應時間太長，收率也較低。
本發(fā)明的目的是提供一種在溫和的條件下制備高產(chǎn)率的N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法。
本發(fā)明的詳細說明1，2，4-三唑的N-烷基化反應是一種親核取代反應。反應的速率與親核試劑1，2，4-三唑負離子和烷基化劑有關(guān)，也與反應溫度、溶劑等有關(guān)。在相轉(zhuǎn)移反應中，由于相轉(zhuǎn)移催化劑的作用，使縛酸劑奪取1，2，4-三唑的酸性氫原子，使之形成相應的負離子的能力大大提高。相轉(zhuǎn)移催化劑使縛酸劑(如碳酸鉀)能溶解于有機相并且使反應得到活化。避免了親核試劑被溶劑化，使親核試劑具有高的反應活性。反應是在不均勻的固-液兩相體系中進行的。液相為有機相，它含有溶劑和溶解于溶劑中的1，2，4-三唑以及烷基化劑。烷基化劑是4-16個碳原子的鹵代烷烴、芐鹵、取代芐鹵、α-或β-鹵代酮、α-鹵代羧酸或其酯。溶劑是3-7個碳原子的羧酸酯、酮、芳烴。固相是縛酸劑?？`酸劑是第一主族元素的碳酸鹽或氫氧化物。反應在激烈攪拌下回流3-5小時，回流畢，加入一定量的冰水，分出有機層，水層用有機溶劑提取，合并有機層和提取的有機相，用少量冷水洗到中性，干燥，減壓蒸餾蒸去溶劑，得到粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物可以經(jīng)減壓蒸餾或重結(jié)晶進行提純。溶劑回收，可以重復使用。
本發(fā)明的優(yōu)點是用第一主族元素的碳酸鹽或氫氧化物作為縛酸劑，不需要使用金屬鈉，也無須進行嚴格無水操作，從而避免了使用金屬鈉帶來的危險性。反應的時間短，收率高，純度好。用本發(fā)明的方法，在77℃下反應3.5小時，收率一般在80%以上，產(chǎn)物的純度大于99.5%，得到的都是N-1取代的產(chǎn)物，沒有N-4取代產(chǎn)物，分離純化簡單。適用的范圍大，使用各種不同的烷基化劑都得到了相應的N-取代的1，2，4-三唑。烷基化劑分子中存在對鹼敏感的有機官能團不影響反應的進行。
下列實施例進一步說明本發(fā)明的方法實施例11-正丁基-1，2，4-三唑的制備在50ml燒瓶中依次加入0.69克(10毫摩爾)1，2，4-三唑，1.37克(10毫摩爾)溴代正丁烷，3克粉未狀(100目)碳酸鉀，0.3克聚乙二醇(M＝600)，然后加入20毫升乙酸乙酯，激烈攪拌，加熱到77℃，回流3.5小時。然后讓其冷卻到室溫。加入15毫升冰水，分出有機層，用少量冰水洗滌至中性，再用無水硫酸鎂干燥。然后在減壓下蒸去乙酸乙酯，得到1.1克1-正丁基-1，2，4-三唑(收率88%)。純度99.5%，產(chǎn)物為無色油狀液體，沸點94℃/12mm，n 1.4650。經(jīng)元素分析，H-核磁共振譜，紅外光譜鑒定產(chǎn)物是1-正丁基-1，2，4-三唑。
實施例2，31-正辛基-1，2，4-三唑和α-(1，2，4-三唑基-1-)乙酸乙酯的制備烷基化劑改用溴代正辛烷或氯乙酸乙酯，用量各為10毫摩爾。其它試劑，溶劑，反應時間，反應溫度及實驗步驟同實施例1。結(jié)果得到無色油狀液體。產(chǎn)物經(jīng)元素分析，H-核磁共振譜，紅外光譜鑒定分別是1-正辛基-1，2，4-三唑和α-(1，2，4-三唑基-1-)乙酸乙酯。結(jié)果見表Ⅰ。
表Ⅰ
實施例41-芐基-1，2，4-三唑的制備在50Ml燒瓶中依次加入0.69克(10毫摩爾)1，2，4-三唑，1.26克(10毫摩爾)氯化芐，3克粉末狀(100目)碳酸鉀，0.3克聚乙二醇(M＝600)，然后加入20毫升乙酸乙酯。激烈攪拌，加熱到77℃，回流3.5小時。讓其冷卻到室溫。加入冰水15毫升，分出有機層，水層用5毫升乙酸乙酯提取三次。并合有機層，用少量冰水洗滌至中性，再用無水硫酸鎂干燥，然后在減壓下蒸去溶劑，自然冷卻，得到粗產(chǎn)物，粗產(chǎn)物用異丙醇一己烷重結(jié)晶，得到棱柱狀白色晶體，熔點53～54℃。產(chǎn)量1.4克(收率88%)，純度99.5%。
經(jīng)元素分析，H-核磁共振譜及紅外光譜鑒定產(chǎn)物是1-芐基-1，2，4-三唑。
實施例5，61-正十四烷基1，2，4-三唑和1-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮的制備烷基化劑分別改為溴代正十四烷和二氯片吶酮，用量各為10毫摩爾。其它試劑、溶劑、反應時間、反應溫度以及實驗步驟同實施例4，結(jié)果分別得到了棱柱狀白色晶體。經(jīng)元素分析，′H-核磁共振譜及紅外光譜鑒定產(chǎn)物分別是1-正十四烷基-1，2，4-三唑和1-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮。結(jié)果見表Ⅱ。
表Ⅱ 實施例7，81-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮的制備相轉(zhuǎn)移催化劑分別改為芐基三乙基氯化銨和聚乙二醇二甲醚(M＝450)，反應物是二氯片吶酮和1，2，4-三唑，溶劑、反應時間、反應溫度及實驗步驟同實施例4。結(jié)果都得到棱柱狀白色晶體，熔點155-157℃，純度99.5%。經(jīng)元素分析，′H-核磁共振譜及紅外光譜鑒定，產(chǎn)物是1-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮。結(jié)果見表Ⅲ，
表Ⅲ 實施例9、101-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮的制備溶劑分別改為丙酮和甲苯，反應時間各為5小時。反應物是1，2，4-三唑和二氯片吶酮，用量及實驗步驟同實施例4。結(jié)果都得到棱柱狀白色晶體，熔點155-157℃，純度99.5%。經(jīng)元素分析，′H-核磁共振譜及紅外光譜鑒定產(chǎn)物是1-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮。結(jié)果見表Ⅳ。
表Ⅳ
權(quán)利要求
1.一種制備N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法，所說的這種三唑可以用結(jié)構(gòu)式Ⅰ表示 R1=H，Cl、Br、OArR2=烷基，苯基，取代苯基，CO2R，CO2H，COR本發(fā)明的特征在于使用12～20個碳原子的季銨鹽或聚氧乙烯化合物作為相轉(zhuǎn)移催化劑，使用周期表中第一主族元素的碳酸鹽或氫氧化物作為縛酸劑，使用3-7個碳原子的羧酸酯，酮，芳烴作為溶劑，在25-130℃下使1，2，4-三唑和烷基化劑反應制備三唑Ⅰ。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于所說的相轉(zhuǎn)移催化劑是聚乙二醇，聚乙二醇二烷基醚，芐基三烷基鹵化銨，或四烷基鹵化銨，
3.根據(jù)權(quán)利要求
1，2的制備方法，其特征在于所說的聚乙二醇的平均分子量M是350-800，聚乙二醇二烷基醚的平均分子量M是350-1000，芐基三烷基鹵化銨是芐基三乙基氯化銨，四烷基鹵化銨是四丁基溴(氯)化銨，
4.根據(jù)權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于所說的縛酸劑是鉀或鈉的碳酸鹽或氫氧化物，
5.根據(jù)權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于所說的溶劑是乙酸甲酯·乙酸乙酯，丙酮，苯，甲苯或氯苯，
6.根據(jù)權(quán)利要求
1的制備方法，其特征在于反應溫度是50-110℃，
7.根據(jù)權(quán)利要求
1，4的制備方法，其特征在于所說的縛酸劑要磨細到100目以上。
專利摘要
本發(fā)明提供了一種制備N-烷基取代的1，2，4-三唑(I)(R
文檔編號C07D249/00GK85102995SQ85102995
公開日1987年4月29日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者張洪奎, 廖聯(lián)安, 郭奇珍 申請人:廈門大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan