对甲苯磺酰叠氮的制备

背景及概述

对甲苯磺酰叠氮一种化学中间体，用途广泛。

制备^[1]

室温下，在500mL烧瓶中依次加入13.8g对甲苯磺酰氯(73mmol)，50mL水和5.7g叠氮化钠(87mmol)，搅拌反应2小时，用TLC法监测反应至反应完全后，50mL二氯甲烷萃取3次，合并有机相，无水硫酸钠干燥，浓缩即得对甲苯磺酰叠氮产品12.7克，收率88％。

应用 ^[2-5]

一、用于制备一种铜表面缓蚀组装膜

铜及其合金具有良好的热、电传导性和机械性能，在电力、信息、海水淡化等众多行业得到广泛的应用。但在含Cl^-、SO4^2-等腐蚀性介质中，铜及其合金易发生腐蚀，造成巨大的经 济损失和安全隐患。因此，铜及合金的腐蚀防护工作显得很重要。而缓蚀剂作为一种常用的防腐蚀方法，具有经济有效、适应性强的特点。缓蚀组装技术，提供了按设定方式修饰金属表面的方法，为金属防腐蚀开辟了新途径，也是自组装技术最具实用化的发展方向。三唑类物质是广泛使用的特效铜及其合金缓蚀剂。开发高效又环境友好的铜表面三唑类缓蚀膜具有重要意义。CN201610128527.1提供了一种铜表面缓蚀组装膜的制备方法，所述的这种铜表面缓蚀组装膜的制备方法要解决现有技术中的铜表面在腐蚀环境中容易腐蚀的技术问题。将铜电极表面依次经不同目数金相砂纸打磨后，用无水乙醇、去离子水冲洗，以去除表面油污和油脂。预处理好的铜电极在2-甲基-3-丁炔-2-醇浓度为0.2mM、0.5mM、1.0mM、1.5mM的乙醇溶液中组装1h，然后相对应地在对甲苯磺酰叠氮浓度为0.2mM、0.5mM、1.0mM、1.5mM的乙醇溶液中点击组装30min。点击组装完成后，水冲洗、干燥，在铜表面得到均匀的三氮唑缓蚀膜。

二、合成α-重氮酯类化合物

CN201810771549.9报道了一种利用微波常压合成α-重氮酯类化合物的方法。以酯类化合物和对甲苯磺酰叠氮为起始原料，1,8-二氮杂双环[5.4.0]十一碳-7-烯(DBU)为催化剂，在微波辅助加热的条件下，经一步重氮转移反应，生成α-重氮酯类化合物。

三、用于制备制备4-氨基亚胺香豆素衍生物

胺类广泛存在于生物界，具有极重要的生理活性和生物活性，临床上使用的大多 数药物也是胺或者胺的衍生物，因此掌握胺的性质和合成方法是研究这些复杂天然产物及 更好地维护人类健康的基础。由于其胺基化合物具有非常广阔的应用前景，因此研究其更 有效的制备方法非常受研究人员的重视。

CN201610565065.X提供了一种制备4-氨基亚胺香豆素衍生物的方法，所述的这种制备4-氨基亚胺香豆素衍生物的方法要解决现有技术中的制备4-氨基亚胺香豆素衍生物的方法工艺复杂、产率低的技术问题。包括如下步骤：

1)称取亚铜催化剂、无取代基或带取代基邻羟基苯甲腈、添加剂、无取代基或带取代基端炔化合物、对甲苯磺酰叠氮，所述的添加剂为三乙胺、四甲基乙二胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、碳酸钾或者碳酸铯中的任意一种，所述的带取代基的端炔为3-甲氧基苯乙炔、 3-甲基苯乙炔、4-甲基苯乙炔、2-氯苯乙炔、2-甲氧基苯乙炔、3-氯苯乙炔、4-乙基苯乙炔、4-氨基苯乙炔、2-甲基苯乙炔、4-氟苯乙炔、4-氯苯乙炔、1-己炔或者1-辛炔中的任意一种； 所述的带取代基的邻羟基苯甲腈为3-溴-2-羟基苯甲腈、5-溴-2-羟基苯甲腈或者2-羟基- 6-甲基苯甲腈 中的任意一种；所述的对甲苯磺酰叠氮、无取代基或带取代基的端炔、无取代基或带取代基的邻羟基苯甲腈的摩尔比为1~1.2：1~1.2：1~1.2，所述的亚铜催化剂的摩 尔数为无取代基或带取代基端炔化合物摩尔数的5% ~ 10%，所述的添加剂的摩尔数为无取代基或带取代基端炔化合物的摩尔数的1-2倍；

2)在一个反应容器中加入亚铜催化剂、无取代基或带取代基邻羟基苯甲腈，氮气置换 三次后加入有机溶剂，最后将无取代基或带取代基端炔化合物、对甲苯磺酰叠氮加入，氮气 下加入添加剂，滴加完毕后在室温至110℃下，反应3h ~ 7h，反应进程用薄层色谱进行跟 踪；

3)反应结束后，将混合物过滤，然后浓缩，再进行柱层析分离，得到最终产物胺基化合物。

本发明和已有技术相比，其技术进步是显著的。本发明采用了“一锅法”制备4-氨 基亚胺香豆素衍生物，大大提高了反应效率，后处理简单，具有较好的工业化应用前景。

四、用于制备3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物

咪唑并[1,2-a]吡啶类化合物是一类具有广泛用途的含氮稠杂环化合，现在以咪唑并[1,2-a]吡啶为结构基础的衍生物已经广泛应用在化学、药学和工业等众多领域。CN201710025871.2提供了一种3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的制备方法，所述的这种3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的制备方法要解决现有技术中的制备3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶的方法成本高、产率低的技术问题。

本发明提供了一种3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物的制备方法，包括如下步骤：1)称取亚铜催化剂、无取代基或带取代基2-氨基吡啶、添加剂、无取代基或带取代基端炔化合物、对甲苯磺酰叠氮，所述的添加剂为三乙胺、四甲基乙二胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、碳酸钾或者碳酸铯中的任意一种，所述的带取代基的端炔为3-甲氧基苯乙炔、3-甲基苯乙炔、4-甲基苯乙炔、2-氯苯乙炔、2-甲氧基苯乙炔、3-氯苯乙炔、4-乙基苯乙炔、4-氨基苯乙炔、2-甲基苯乙炔、4-氟苯乙炔、4-氯苯乙炔、1-己炔或者1-辛炔中的任意一种；所述的带取代基的2-氨基吡啶为2-氨基吡啶、2-氨基-5-氯吡啶或者2-氨基-5-甲基吡啶 中的任意一种；所述的对甲苯磺酰叠氮、无取代基或带取代基的端炔、无取代基或带取代基的2-氨基吡啶的摩尔比为1~1.2：1~1.2：1~1.2，所述的亚铜催化剂的摩尔数为无取代基或带取代基端炔化合物摩尔数的5% ~ 10%，所述的添加剂的摩尔数为无取代基或带取代基端炔化合物的摩尔数的1-2倍；2)在一个反应容器中加入亚铜催化剂、无取代基或带取代基2-氨基吡啶，氮气置换后加入有机溶剂，最后将无取代基或带取代基端炔化合物、对甲苯磺酰叠氮加入，氮气下加入添加剂，加入完毕后在室温下，反应2h ~ 5h，反应进程用薄层色谱进行跟踪；

3)反应结束后，将混合物过滤，然后浓缩，再进行柱层析分离，得到中间产物吡啶-2-基氨基化合物；4)称取亚铜催化剂、中间产物吡啶-2-基氨基化合物、碘、碘化钾和第二添加剂，所述的第二添加剂为三乙胺、四甲基乙二胺、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯、碳酸钾、碳酸铯、叔丁醇钾或者叔丁醇锂中的任意一种，所述的亚铜催化剂的摩尔数为中间产物摩尔数的5%~10%，所述的碘的摩尔数为中间产物的摩尔数的1~1.2倍，所述的碘化钾的摩尔数为中间产物的摩尔数的1~1.5倍，所述的添加剂的摩尔数为中间产物的摩尔数的1~1.5倍；5)在一个反应容器中加入亚铜催化剂、中间产物吡啶-2-基氨基化合物、碘、碘化钾和添加剂，氮气置换后加入第二有机溶剂，完毕后60~120℃下，反应6~14小时；6)反应结束后，将混合物过滤，然后浓缩，再进行柱层析分离，得到产物3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物。

本发明采用了“分步法”制备3-羟基咪唑并[1,2-a]吡啶衍生物，提高了反应效率，提升了产物收率，且后处理简单，具有较好的工业化应用前景。

主要参考资料

[1] CN201711339751.6 一种四氢吡喃[2,3-b]吲哚骨架物及其晶体和其制备方法与用途

[2] CN201610128527.1 一种铜表面缓蚀组装膜的制备方法

[3] CN201810771549.9 一种利用微波常压合成α-重氮酯类化合物的方法

[4] CN201610565065.X 一种制备4?氨基亚胺香豆素衍生物的方法

[5]CN201710025871.2 一种3?羟基咪唑并[1,2?a]吡啶衍生物的制备方法