聚乙二醇支撑的二醋酸碘苯试剂参与1,3,4-(口恶)二唑化合物的合成

第29卷第1期江西师范大学学报(自然科学版)Vol.29 No.12005年1月JOURNAL OF JIANGXI NORMAL UNVERSITY(NATURAL SCIENCE)Jan.2005文章编号:10005862(2005)01 - 0064- 04聚乙二醇支撑的二醋酸碘苯试剂参与1, 3,4-呼二唑化合物的合成黄斌，桑晓燕，张奖平，汪秋英，刘晓玲， 林淑英， 盛寿日(江西师范大学化学化工学院,江西南昌3002)摘要:聚乙二醇支撑的二醋酸碘苯作为可溶性聚合物试剂在常温下将醛的N-酰基腙氧化成环,以中等到良好的产率生成了1,3,4- 曙二唑衍生物,该试剂在此反应中显示出较好的反应活性，反应条件温和，并且可循环使用,对环境友好.关键词:可溶性聚合物试剂;聚乙二醇;二醋酸碘苯;醛的N-酰基腙;1,3,4-曙二唑;氧化成环反应中图分类号:0 626.24文献标识码:A .1,3,4-嗯二唑衍生物是一类具有特殊生理活性的物质,在医药和农药方面有着重要的应用[1.该类化合物可通过1,2 -二酰基肼脱水[2] ,经电化学3或用毒性很大的醋酸铅氧化醛N -酰基腙[4]制得.有机高碘化合物显示出多样化的反应性能,近年来已广泛用于有机合成当中15.6.其中二醋酸碘苯[7.8是-种极其重要的常用氧化剂,制备简单、选择性高毒性较低,为化学工作者所重视.戴立信等[9]以二醋酸碘苯为氧化试剂以较好的产率将醛的N -酰基腙氧化成1,3,4-暖二唑化合物.但该法主要有两点不足:(1)副产物碘苯难于从产物中分离出来而回收利用;(2)碘苯废液污染了环境.黄宪等[10]则将二醋酸碘苯键合于交联的聚苯乙烯树脂上,采用“固相”有机合成的方法,解决了碘苯的回收使用问题但制备交联聚苯乙烯负载二醋酸碘苯试剂的反应条件苛刻,而且反应非均相的本质决定它还存在--些缺点，如反应活性降低、溶解性问题、反应时间增加等,因而产率不高.最近,使用可溶性聚合物支撑的试剂进行的“液相”反应引起了人们极大的兴趣,用可溶性聚合物代替不溶性的交联树脂则在本质上避免了固相有机合成的困难,并且保留了它积极的方面1- 13].可溶性的聚合物种类较多,本文选择聚乙二醇为载体,利用可溶性聚合物支撑的二醋酸碘苯[4],探讨了该试剂将醛的N-酰基腙氧化为1,3,4-曙=二唑衍生物的实验结果.1实验部分1.1主要仪器 与药品WC- 1型显微熔点仪; Perkin- Elmer SP One FT - IR光谱仪; Bruker Avance 400 MHz型核磁共振仪(CDCI3为溶剂,TMS为内标);聚乙二醇(PEG) ,分析纯(广东化学试剂有限公司生产),平均分子量为4 000;N,N'-二环已基碳二亚胺(DCC)、4-二甲氨基吡啶(DMAP) ,Aldrich商品;醛的N -酰基腙按文献[15]的方法制备;其余为市售A.R.或C.P.级试剂.1.2 聚乙二醇支撑的二醋酸碘苯3的制备,I(OAc)2m- ICGHLCOOHNaBO3. 4H2O,AcOHDCC/DMAP,CH2C,nt40- 501中国煤化工TYHCNMHG收稿日期:2004- 09-06基金项目:江西省自然科学基金(No.0420017)资助项目.作者简介:黄斌(1964- ),男，江西乐平人,副教授,主要从事精细有机合成研究.第1期黄斌,等:聚乙二醇支撑的二醋 酸碘苯试剂参与1, 3, 4-嚦二唑化合物的合成6:参考文献[ 14]的方法,常温下,将3-碘苯甲酸(10 mmol)、DCC( 10 mmol)、DMAP(0.2 mmol)和PEG( 10.0g, 5 mmol)溶于无水二氯甲烷(20 mL)中,搅拌过夜.过滤,往滤液中加入无水乙醚(40 mL) ,析出白色固体.再用适量乙醚洗涤固体3~4次,真空干燥得树脂2.将四水过硼酸钠(10mmol)和树脂2(3mmol)溶解于醋酸(15 mL)中,于40~ 50 C搅拌过夜反应.过滤,滤液减压浓缩,残渣溶于二氯甲烷(5 mL) ,再加入无水乙醚(40mL) ,析出白色固体,用适量乙醚洗涤固体3~4次,真空干燥得树脂3.通过比较树脂3的核磁共振谱中聚乙二醇骨架中CH2和醋酸根中CH3基团的积分比例可确定其功能基含量为0. 45 mmol/g.' H NMR (400 MHz,DMSO- dg,8): 1.69(s, 6H), 3.46~3.76 (m, PEG), 4.39(t, J= 4.6Hz, 2H), 7.35(t, J= 7.5 Hz, 1H),7.94 (d, J= 8.1 Hz, 1H), 8.02 (d, J= 7.5 Hz, 1H), 8.22 (s, 1H);FT- IR (KBr):3 032, 2 985, 1 715(CH3CO)，1 635(Ar--C0),1 560,1 485,1 450,1 264(I- -0- C),1 182,1 001, 760 cm~ 1.1.3 1, 3, 4-嗯二唑化合物5的制备,J(OAc)2R'CONHN-CHR2rl0R2常温下将醛的N -酰基腙4(1.0 mmol)、三水合醋酸钠(2.0 mmol)溶解于甲醇( 10 mL)中,再加人聚乙二醇支撑的二醋酸碘苯3(1 .0 mmol) ,将此混合物继续搅拌反应15 min.然后加人乙醚(30 mL) ,析出白色固体，过滤,进一步用乙醚(5 mL x2)洗涤树脂,树脂不需进一步分离. 按上述方法与四水过硼酸钠作用，使之再生为二醋酸碘苯试剂3.合并滤液,水洗,有机层用无水硫酸镁干燥,浓缩,残余物用硅胶进行柱层析,得目标产物5(展开剂为乙醚/石油醚,2/5).2结果与讨论选择合适的载体是成功进行聚合物试剂参与反应的重要因素,从本实验结果(表1)可知,产物(5a~ 5g)的产率为50% ~ 80% ,其中化合物2,5-二苯基-1,3,4-嗯二唑(5d)的产率较低,可能与N-苯表11,3,4- 曝二唑化合物5的合成甲酰基苯醛腙(4d)的空间阻碍较大,不利于成环有化合物RR2产物产率(%)"关.但在相同的反应介质、反应温度等条件下，上述4:PhMe5a75实验结果均比采用非固载化的二醋酸碘苯(相应产4ti-Pr5b72物产率为41% ~ 67% )[9]和交联聚苯乙烯负载的二4n-BuSc80醋酸碘苯(相应产物产率为30% ~ 58% )[10]更好.显然,采用不溶性的交联树脂为载体,由于反应体系的4c5d50非均相,反应时间更长,试剂消耗量更大,产物的收4eBr5e52率不高.而采用可溶性的聚合物为载体,由于反应体41Bn2 -Pr5f55系仍可保持均相,可以克服不溶性的交联树脂为载4g5g51体存在的缺点.另外,在氧化成环的功能过程中,我M70们试图延长反应时间或在50~ 60 C进行反应以提:分离纯化后的产率.高产物的产率,其结果没有明显变化.中国煤化工，反应结束后,残余树脂经洗涤,无需进- -步处理,直接与四将其再生为聚乙二MHCNMHC次循环使用,树脂醇支撑的二醋酸碘苯.以N -苯甲酰基乙醛腙(4a)为例,进行重x大我,不不无衣2.江过仍具有较好的反应活性.66江西师范大学学报(自然科学版)2005年表2聚乙二醇支撑的二醋酸碘苯重复使用的结果实验次数产率(%)74732 - Methyl - 5 - phenyl- 1,3,4 - oxadiazole (5a)[3): m.p. 67~69 C (lit. 67~69 C);'H NMR δ:8.28~7.41 (m, 5H), 2.68 (s, 3H). IR (KBr,vmax):1 580, 1 485, 1 445, 1 250, 780, 710, 690 cm~';2- n - Propyl -5 - phenyI- 1,3,4 - oxadiazole (5b)[3]: Clear oil;'H NMR 8:8.22~ 7.22 (m, 5H), 2.84(I, J= 7.0Hz, 2H), 1.48~2.18(m, 2H),0.98(t, J = 7.0Hz, 3H). IR (neat,vmx):2950, 2862, 1585,1 556， 1 450, 1 182, 1 140, 780, 693 cm~';2- n - Butyl- 5- phenyl- 1,3,4- oxadiaxole (5c)[9]: Clear oil;' H NMR δ :8.21 ~ 7.20 (m, 5H),2.88(t，J= 7.1 Hz, 2H), 1.15~2.15 (m, 4H), 1.01 (t, J = 7.1 Hz, 3H). IR (neat,vmx):2 950, 2 868, .1 578, 1 450, 1078, 1010, 780, 710, 690 cm-';2,5- Phenyl- 1,3,4 - oxadiazole (5d)[4]: m.p. 138~139 C (lit. 138~ 140 C);' H NMR δ :8.46 ~7.45(m, 10H). IR (KBr,vm):1 550, 1 482, 1 448, 1 072, 782, 710, 688 cm~';2 - Benzy-5 - methyl- 1,3,4 - oxadiazole (5e)[9]: Clear oil;' H NMRδ :8.20-7.42 (m, 5H), 4.18 (s,2H), 2.45(s, 3H). R (neat,vmax):1 592, 1480, 1440，1372, 1 190, 1 130,1 002, 932, 728, 700, 681 cm-'.2- Benzyl-5- n - propyl- 1,3,4 - oxadiazole (5f)9]: Clear oil;' H NMRδ :7.75-7.02 (m, 5H), 4.05(s, 2H), 2.69(t, J = 7.0Hz, 2H)，1.51~2.05 (m, 2H), 0.95(t, J = 7.0 Hz, 3H). R (neat, Vmax):1 582, 1 480, 1450, 1236, 1072, 1025, 972, 725, 696 cm-1.2- Benzyl-5- n - butyl- 1,3,4 - oxadiazole (5g)[9]: Clear oil;' H NMR 8: 7. 80~7.12 (m, 5H), 4.07(s, 2H), 2.71 ( t, J = 7.0 Hz, 2H)，1.15~2.04 (m, 4H), 0.93 (t, J = 7.0Hz, 3H). R (neat, Vmx):1592，1480,1440,1372,1250,1192,1132,1000,932,732,682cm-'.3结论与非固载化的二醋酸碘苯和不溶性聚苯乙烯负载的二醋酸碘苯试剂相比,以可溶性的聚乙二醇负载的二醋酸碘苯作为醛的N -酰基腙的氧化成环试剂,反应条件温和、操作简便、产物收率更高,并且树脂可回收再生,符合绿色化学的特点;本项研究拓宽了聚合物负载高碘试剂在有机合成中的应用范围.参考文献:[1]Behr L C. Aplication of oxadiazoline derivatives[J] . Chem Heterocyel Compd, 1962, 17 (1): 263.[2]alazi E, Wysocki A J . Preparation of 1,3,4- oxadiaoline derivatives[J]. Chem Ind (London) , 1963:1 080.[3]Chiba T, Mitsuhiro 0. 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Moreover, it can be regenerated and reused as environmentally benign reagent.Key words: soluble polymer reagent; polyethylene glycol; (diacetoxy) iodobenzene; aldehyde N - acylhydrazone;1,3,4-oxadiazone; oxidative cyclization(责任编辑:刘显亮)(上接第60页)A Research on the Operating Charactericics of TTL JK Edge - TriggeredFlip- Flop in CP EdgesWANG Jie - zhi，GUO Guang - shun(Depl. of Physics ,Shangrao Normal Colle , Shangrao Jiangi 334001 ,China)Abstract:The short CP edge ' s time is one of the important conditions for the nomal usage of flip - flops. In this paper，the unusual phenomena of TTL JK edge - tigered flip - flops are brought forth by experiment when the Cp edge' s timeis excessive long，and the cause ofit is proved up，the formulae for the maxima of CP edge' s time are set up as wellwhich is consistent with the practical measurement .Key words:TIL JK edge - triggered flip - flop; operating characterictics ; CP edge’s time(责任编辑:聂咏国)中国煤化工MYHCNMHG