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1、化学化工学院毕业论文(设计)(2011年) 课题名称不对称取代三芳基三氮唑配体的合成专业名称 化学 学生姓名 学 号 化学070128 指导教师 不对称取代三芳基三氮唑配体的合成摘 要1,2,4-三氮唑与金属离子结合的能力很强，配位方式也很丰富，所构筑的配合物在生物、医药、磁性材料、手性催化剂、电致发光材料等方面都存在着诱人的应用前景。因此，本文在一定的理论基础上，设计合成了一个新的不对称三氮唑类配体：3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑。本文的主要工作有：1.设计了一条合理的合成路线用于制备配体。2.以2-吡啶甲酸为原料，经过多步反应成功合成了3-对甲氧基苯
2、基-4-对氯苯 基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑。3.对各反应产物应用熔点、红外光谱和核磁共振氢谱进行了表征。关键词：合成 1,2,4-三氮唑 光谱表征Synthesis of 3,4,5-substituted-1,2,4-triazole LigandAbstractIn recent years 1,2,4-triazoles have aroused the very big interest because they can form complexes with transition-metal ions. Some complexes have the spin cro
3、ssover behaviour which can be used potentially as molecular electronic devices. Therefore, in this thesis， one new substituted triazole ligands, 3-(p-methoxyphenyl)-4- (4-bromophenyl)-5-(2-pyridyl)-1,2,4-triazole, has been designed and synthesized. The main work in this thesis is as follows:1. A rat
4、ional synthesis route has been designed in order to make two new ligands.2. One new ligand have been synthesized by multi-step reaction using 2-pyridinecarboxylic acid as the corresponding starting material.3. The product in every step is characterized by melting point, FT-IR, UV-vis and 1H NMR spec
5、tra.Keyword: Synthesis; 1,2,4-triazole; Spectral Characterization 目 录摘 要IAbstractII第一章 文献综述11.1 三唑化合物概述11.1.1 三唑类化合物在农药方面的应用11.1.2 三唑类化合物在医药方面的应用11.1.3 1,2,4-三唑类配合物在分子磁性材料方面的应用11.2 1,2,4-三唑类化合物合成路线概述2第二章 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑的合成52.1 引言52.2 合成路线设计52.3 实验部分62.3.1 主要试剂 见表2-162.3.2 主要仪器72.
6、3.3 2-吡啶甲酸乙酯的制备72.3.4 2-吡啶甲酰肼的制备92.3.5 N-对甲氧基苯基-N-(2-吡啶甲酰基)肼的制备102.3.6 对氯苯胺偶磷氮酰对氯苯胺的合成122.3.7 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑的制备15第三章 结果和讨论20参考文献21致 谢22第一章 文献综述1.1 三唑化合物概述1,2,4-三唑是五元含氮杂环化合物，对其的研究至今已有百余年，它能以多种形式参与化合物的形成，既能单独作为配体与金属离子络合形成配合物，也可作为大环体系的一部分参与配合物的形成1。其五员环上的三个N原子均可以同金属配位，因此它与金属离子的结合力很强
7、，配位方式也很丰富，所构筑出来的配合物在生物、医药、磁性材料、手性催化剂、电致发光材料等方面都存在着诱人的应用前景，因而成为化学界和生物的研究热点2。1 1,2,4-三氮唑的性质介绍1,2,4-三氮唑分子式：C2H3N3 ；分子量：69.07 ；CAS号：288-88-0 ；性质：无色针状结晶；熔点120-121，沸点260（分解），溶于水和乙醇。传统制备方法：由甲酰胺与肼反应而得。其结构式如下： 它是一种用途广泛的有机合成中间体，也是用于人体蛋白质中色氨酸含量的特种生化试剂。由于它具有很强的螯合性，光敏性以及生物活性而被广泛用于抗菌素类药物，三唑类偶氨染料，感光材料，内吸性杀菌剂以及植物生长
8、调节剂的合成与制备。此外，它还可以直接用作除草剂，润滑剂金属缓蚀剂等 3。2 1,2,4-三氮唑配体研究历史尽管对1,2,4-三唑配合物的研究时间很长，从发现配合物的生成到现在已经有一个多世纪，但真正系统地研究此类配合物是从上世纪70年代才开始的。继1961年CuCl2(Htrz) 的结构被首次公开发表之后(图1-2a) 4，1968年Ni3(Htrz)6(H2O)6(NO3)62H2O又被合成出来 (图1-2b)，从此以1,2,4-三唑为有机配体合成配合物并对其性能进行深入的研究备受关注5。1,2,4-三唑配体的合成主要侧重于3,5位取代基衍生物的合成，取代基的类型广泛，包括烷基(甲基，乙基
9、，丙基)、苯基、吡啶基（2-吡啶，3-吡啶，4-吡啶）、羧基等，取代类型有3,5对称二取代和不对称取代6。3 1,2,4-三氮唑的应用3.1 1,2,4-三氮唑在显示材料方面的应用显示用液晶材料由多种小分子有机化合物组成, 这些小分子的主要结构特征是棒状分子结构。现已发展出很多种类, 如各种联苯腈、酯类、环己基(联) 苯类、含氧杂环苯类、嘧啶环类、二苯乙炔类、乙基桥键类和烯端基以及各种含氟苯环类等。随着LCD的迅速发展, 近年还开发出多氟全氟芳环、以及全氟端基液晶化合物7。到2000年，Haasnoot等设计合成了配合物Fe(trz)(Htrz)(trz=1,2,4-三氮唑阴离子，Htrz=1
10、,2,4-三氮唑)，此配合物在加热或是冷却温度变化到一定值，均会发生突跃式的自旋转换行为，其低自旋配合物颜色为紫色，高自旋配合物颜色为白色，该配合物已被用于研制一系列显示材料8。3.2 1,2,4-三唑类化合物在医药中的应用唑类化合物是一类重要的五元杂环化合物，许多衍生物已应用于工业，且在医学上表现出很好的抗癌、消炎、止痛、杀菌等性能。较早用于临床的三唑类抗真菌药是1983年上市的特康唑，开创了三唑化合物抗真菌治疗先河,引起了对三唑类化合物研发的极大兴趣9。目前, 国内上市的三唑类抗真菌药有氟康唑、伊曲康唑、伏立康唑和泊沙康唑等, 由于其具有高效低毒的特点, 而且临床应用范围广, 疗效较好,
11、为临床侵袭性真菌感染的治疗提供了更多选择的空间10。但是随着十余年的广泛使用，耐药性越来越严重，因此各国都在不断寻找新的抗真菌药，开发了一系列氟康唑类似物，它们按结构分为双三唑醇和单三唑醇类似物11。进一步研究发现，苯环上取代基类型、卤原子取代个数及位次对抗菌活性有一定程度的影响，烷基链的长度对抗菌活性有重要影响。3.3 1,2,4-三唑类化合物在信息存储材料中的应用在配位化学中，1,2,4-三唑衍生物作为配体，在近些年得到很大的关注。1,2,4-三唑及其衍生物是一类桥联配体，配位能力强且配位点多，可以多种方式桥联金属离子形成高聚或低聚配合物。1,2,4-三唑类化合物一般有如下几种配位： 三唑
12、类配合物在信息存储材料中的应用主要是作为分子基信息储存材料，因其特有的双稳态及其分子集合作用而导致的滞后现象引起了科学家的广泛关注12。由于三唑类化合物中配位N原子在五元环中的位置，显示出可以与过渡金属离子相连接的可能性，它能在金属离子之间架起一座桥梁，根据配体配位原子和金属离子的性质，使其所形成的配合物具有不同的几何构型，从而拥有和别的化合物不同的性质。3.4 1,2,4-三唑类化合物在农药中的应用在农药领域，三唑基为一个重要的活性基团，在农药中，不管是杀虫剂、杀菌剂、除草剂及植物生产调节剂都有含有三唑基团的品种，特别是在杀菌剂领域，更是形成了以1,2,4-三唑为中间体的重要农用杀菌剂系列，
13、并在杀菌剂中独占鳌头。该系列的杀菌剂通常都具有安全，、高效、杀菌谱广等众所周知的共性。同时，它们又都为C14脱甲基甾醇抑制剂，也就是通过抑制病菌细胞膜中固醇的合成，从而达到灭菌的目的。这些重要特性也对此类杀菌剂市场有很大影响，其也成为一些农药企业的支撑品种13。自第一个三唑类高效杀菌剂三唑酮问世以来，人们对1,2,4-三唑衍生物进行了广泛而深入的研究，期望从中寻找出高效、低独、有实用价值的农药新品种。期间，许多应用效果好易商品化的1,2,4-三唑衍生物陆续被开发出来，例如已推广并形成巨大市场的多效唑、烯效唑等不仅具有杀菌活性，而且具有高活性的植物生长调节功效，这些研究主要集中于三唑环上的N-烷
14、基化反应所带来的功效改变14。4 1,2,4-三氮唑配体的几种合成途径4.1 3,5-二取代-1,2,4-三氮唑的合成4.1.1 Kap-Sun Yeung报道通过腈和酰肼在K2CO3和n-BuOH催化条件下通过微波辐射直接一步合成3,5-二取代-1,2,4-三氮唑13。反应方程式如下：4.1.2 John Geldard 和 Tranci Lions报道通过2-氰基吡啶和水合肼反应得到四嗪，然后在酸性条件下重排得到4-氨基-3,5-二取代-1,2,4-三氮唑，在浓硝酸作用下氨基脱除得到3,5-二取代-1,2,4-三氮唑14。4.2 2,5-二取代-1H-1,2,4-三唑的合成 以酰亚胺和肼为
15、原料关环缩合制备2,5-二取代-1H-1,2,4-三唑衍生物。如以二乙酰亚胺为原料，在冰醋酸作用下，与肼关环缩合可以制得2,5-二甲基-1H-1,2,4-三唑化合物15。反应方程式如下： 第二章 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶 基)-1,2,4-三氮唑的合成2.1 引言1,2,4-三氮唑类化合物系统研究自70年代开始，目前在显示材料医药储存材料农药等多方面中都有广泛应用。由于1,2,4-三氮唑累化合物具有良好的生物活性以及药效高，广谱性强等特点，在农药杀菌剂领域形成了以1,2,4-三唑为中间体的重要农用杀菌剂系列，并在杀菌剂中独占鳌头。除此之外1,2,4-三唑能够和过渡金属离子
16、生成配合物，其中一些配合物具有自旋转换功能，在信息记忆，光开关以及存储器等分子基材料方面具有广泛的应用前景。2.2 合成路线设计在本文中我们以氨基磷亚胺衍生物及N,N-二酰基肼为原料关环缩合制备1,2,4-三唑衍生物13。反应方程式如下： 该法主要特点在于将芳胺转化成二芳基，取代氨基磷亚胺后得到活化，易与N,N-二酰基肼关环成1,2,4-三唑。但该法只适用于芳胺，不适于脂肪胺。我们要合成的3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑可以采用此方法合成，具体合成路线如下：图2-1 配体合成路线2.3 实验部分2.3.1 主要试剂 见表2-1表2-1 实验试剂试剂生产厂家
17、纯度2-吡啶甲酸济南凤山恒坤化工科技有限公司98%浓H2SO4上海化学试剂有限公司AR无水乙醇上海凯迪化学试剂有限公司AR无水MgSO4上海试四赫维化学有限公司ARK2CO3上海凌峰化学试剂有限公司AR乙醚上海实验试剂有限公司AR80%水合肼上海实验试剂有限公司AR吡啶上海凌峰化学试剂有限公司AR对氯苯胺国药集团化学试剂有限公司AR三氯化磷上海金山亭新化工试剂厂AR甲苯上海化学试剂有限公司AR丙酮上海中试化工总公司AR石油醚无锡市亚盛化工有限公司ARN,N-二甲基苯胺国药集团化学试剂有限公司AR对甲氧基苯甲酰氯金坛市医药化工厂CP2.3.2 主要仪器Satorius电子天平，RE-52A旋转蒸
18、发仪，真空干燥器，油泵，Nicolet 380FT-IR 红外光谱分析仪，Bruker AM 500兆核磁共振仪X4, Lambda 35型紫外可见分光光度计数字显示显微熔点测量仪。其它为实验室常用仪器，如玻璃仪器，磁力加热搅拌器，铁架台等。2.3.3 2-吡啶甲酸乙酯的制备 原理： 实验装置：图2-6 2-吡啶甲酸乙酯的制备装置图实验步骤和现象：1、使用电子天平称量24g 2-吡啶甲酸（固）并将其转移至250 mL的茄形瓶中，用量筒量取120 mL无水乙醇也加入其中，然后把250 mL茄形瓶放在电热套中加热回流2分钟，待固体全部溶解后，冷却到室温，茄形瓶中无沉淀析出。2、把250 mL茄形瓶
19、转移到冰水浴中，溶液立即又变成白色悬浊液，过大约五分钟，白色悬浊液会成粘状甚至成膏状。将装有25 mL的滴液漏斗，从侧口逐滴滴加。浓硫酸滴加了大约8 mL时，液体不再成膏状，成白色固体小颗粒沉淀，磁子可以顺利的转动，然后继续逐滴滴加浓硫酸直到加完为止。3、把250 mL茄形瓶转移到油浴中，当温度升高至回流温度后，刚开始回流时，有白色固体小颗粒沉淀的悬浊液立刻变成无色澄清溶液。整个反应回流过程大约要24个小时。4、 反应24小时后停止加热，冷却到室温，把反应混合液缓慢小心倒入放在冰浴里的500 mL烧杯中的130 mL冰水，然后用少量乙醇把反应瓶洗涤一下，以免减少酯的损失。5、用碳酸钾溶液来中和
20、上面已倒入冰水的混合液。首先配制碳酸钾的溶液，称取大约40 g碳酸钾固体加去离子水溶解，然后用胶头滴管慢慢逐滴滴入来中和混合液中的浓硫酸，有大量气泡产生，混合液逐渐变成白色膏状物质，用pH试纸不断的测量混合液的pH值，直到混合液的pH值是7-8为止。6、抽滤。由于混合液的颗粒比较细小，所以要抽虑大约半个小时。把抽虑完的滤液小心转移到500 mL分液漏斗中，量取100 mL的无水乙醚（冰镇的）倒入500 mL分液漏斗来萃取混合液中的酯。加入无水乙醚后，上下振动混合液，同时要不断及时放气，因为乙醚极易挥发，然后静置大约五分钟，分液漏斗中的混合液分层，上层是无色的油层，下层是无色透明的的水层，把下面
21、的水层从分液漏斗下端缓慢的放出（注意略多放一点保证乙醚层纯度），把上层从其上口小心倒入500 mL烧杯（覆盖有保鲜膜）。把下层的水层再转移到分液漏斗再用无水乙醚来萃取。然后按上述步骤重复萃取3次。7、取适量无水硫酸镁放入上面盛萃取液的500 mL烧杯中来干燥萃取液。干燥两个小时即可。8、过滤旋蒸，旋蒸后得无色油状液体。最后放在真空干燥器中干燥23小时。得到无色油状液体 20.44 g，产率为 69.38。注意事项：1、滴加浓硫酸时一定要慢，否则由于局部过热可能会有生成醚的副反应。2、用碳酸钾中和时，混合液的pH值一定要在7-8的范围内，因为酯在酸或碱性条件下都不稳定，都易发生生成酸和醇的水解反
22、应。2.3.4 2-吡啶甲酰肼的制备 原理：实验装置图：图2-7 2-吡啶甲酰肼的制备装置图实验步骤和现象：1、把上一步生成的2-吡啶甲酸乙酯20.44 g转移至150 mL茄形瓶中，量取25 mL的水合肼慢慢边搅拌边加入酯中，酯由原来的无色油状液体变为淡黄色油状液体。然后量取40 mL无水乙醇（稍过量）慢慢加入以上混合液，此时液体仍呈淡黄色。2、升温至回流，回流8个小时结束。产品处理及纯化：1、反应结束后关闭回流装置，等冷却到室温开始旋蒸。由于反应后液体的浓度很大，旋蒸时特别容易倒吸。等最后旋蒸干后，会有大量淡黄色固体出现。2、用石油醚(30 -60 )洗涤上面得到的淡黄色固体。用乙醇重结晶
23、称重得15.87g白色固体。产率为85.6。白色固体熔点：97-100。注意事项：1、在做这步反应时，所用的仪器一定要干净，否则最后得到的2-吡啶甲酰肼会是紫红色而不是白色的。2、在处理和提纯产品时，要用玻璃勺或骨勺，用金属勺时固体也会变成紫红色，可能是由残余的肼引起的。产物的表征： 红外吸收谱图：3309.8 cm-1，3286.6 cm-1,3212.7 cm-1是 N-H伸缩振动峰；1676.2 cm-1，1651.6 cm-1 羰基C=O伸缩振动吸收峰。1594.4 cm-1，1570. cm-1，吡啶环的骨架振动吸收峰(如图2-8)。图2-8 2-吡啶甲酰肼红外谱图2.3.5 N-对
24、甲氧基苯基-N-(2-吡啶甲酰基)肼的制备原理：实验装置图图2-9 蒸馏吡啶制备无水吡啶的装置图图2-10 N-对甲氧基苯甲酰基-N(2-吡啶甲酰基)肼的制备装置图实验步骤和现象：1将2.75 g (0.02 mol) 2-吡啶甲酰肼，40 mL无水吡啶置于100 mL茄型瓶，搅拌使之溶解。2冰浴下多次称量多批加入共4.36 g (0.0056 mol)对甲氧基苯甲酰氯，至完全加入后，反应液呈黄色混浊，有固体析出。冰浴下继续搅拌0.5小时。3完毕后室温(25 )下搅拌10 h，反应完毕后，有盐酸盐析出。4中和：配置碳酸钾溶液：5 g碳酸钾，10 mL水，逐滴加入，滴完。pH = 9-10，有黄
25、色固体析出，絮状固体浮出在上层，溶液呈黄色。5、旋蒸，除去吡啶和水。6、烘箱内干燥三小时，用镊子刮出，固体称量约为9.67 g。7、滴加约7 mL水，溶解部分固体，抽滤，干燥，得淡黄色固体4.9327 g乙醇重结晶：得4.256 g白色针状固体，产率78.5 熔点：153-155注：在N-对氯苯甲酰基-N-(2-吡啶甲酰基)肼的合成过程中，由于对氯苯甲酰氯很活泼，易水解，所以在反应中对氯(溴)苯甲酰氯的投入要稍过量，这样就会避免由于它的少量水解而可能导致反应失败，经多次实验，2-吡啶甲酰肼与对氯(溴)苯甲酰氯的摩尔比为1: 1.1最佳。产物的表征：红外吸收谱图：3285.4 cm-1，游离的N
26、-H伸缩振动吸收峰；3021.5 cm-1 ，芳环中C-H的伸缩振动吸收峰；1703.3 cm-1 及1642.0 cm-1有2个羰基C=O伸缩振动吸收峰；在1601.1 cm-1 ，1567.3 cm-1, 1488.5 cm-1，及1462.9 cm-1处出现环的骨架振动吸收带，而甲氧基的(Ar-O-C)伸缩振动吸收峰在1259.7 cm-1 (如图2-11所示)。图2-11 N-对甲氧基苯基-N-(2-吡啶甲酰基)肼红外光谱2.3.6 对氯-苯胺偶磷氮酰对氯-苯胺的合成原理实验装置图 蒸馏甲苯制备无水甲苯装置图 蒸馏三氯化磷前除掉HCl的装置图 对氯-苯胺偶磷氮酰对氯-苯胺的合成装置图实
27、验步骤和现象： 1.使用电子天平称取10.966 g（0.086 mol）对氯苯胺加入250 ml三口烧瓶中。 2搭好回流装置，先将无水甲苯120 mL用量筒量取通过长颈漏斗加入三口烧瓶内，在室温下，用装有2.361 g（0.0172 mol，1.5 mL）无水三氯化磷与20 mL无水甲苯混合液的恒压滴液漏斗逐滴加入三口烧瓶中（磁力搅拌的同时）。出现白色乳浊液。当滴加完毕后，取下滴液漏斗，塞好塞子，回流（加热至T设=120125 ）约50分钟。 3.回流完成后，趁热抽滤，滤去白色固体杂质，用事先预热好的约1000 mL无水甲苯溶液洗涤抽干。获得淡黄色澄清抽滤滤液。 4.将滤瓶中淡黄色液体分多次
28、倒入100 mL茄形瓶中，进行旋蒸，由于甲苯沸点较高，因此甲苯会在安全瓶中多次液化，需要多次移走，另外需要保持滤瓶中液体一定温度，否则会有固体析出，粘在壁上，无法倒出，影响产率，最后蒸干得到淡黄色粘稠物质。（T旋=75 ） 5.在100 mL 茄形瓶中反复加入稍过量石油醚（产物不溶于石油醚），多次洗涤，直到产物洗涤至白色，然后将产物取出，用滤纸包裹真空干燥，得到白色固体粉末，即为对氯苯胺偶氮磷酰对氯苯胺。称得产物为1.8898 g。产率为38.89 %。 注意事项：1.三氯化磷有剧毒且易挥发，操作过程中一定要注意迅速小心2.无水三氯化磷极易与水反应，因此整个反应过程一定要注意保持干燥。3.由于
29、反应生成物见光易分解，故反应最好是在避光处或在光线弱时进行。 产物的表征：红外吸收谱图：3342.87 cm-1为NH特征峰，3021.16cm-1处为苯环上C-H特征峰，1489.37, 1384.32cm-1处N=P特征峰(见附图1)，816.53cm-1，786.78cm-1为C-Cl特征峰。 对氯苯胺偶磷氮酰对氯苯胺的红外谱图2.3.7 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑的制备原理： 实验装置图图2-12 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑 图2-13 减压蒸馏装置图实验步骤和现象：1、称取1.2319 g上一步制
30、备的N-对甲氧基苯基-N-(2-吡啶甲酰基)肼加入50 mL的圆底烧瓶，快速量取20 mL 邻二氯苯也小心倒入其中，室温搅拌半个小时后呈悬浊液，再称量1.8998 g 对氯-苯胺偶磷氮酰对甲基-苯胺加入上述悬浊液中，也搅拌成悬浊液。2、搭好回流装置，通氩气一段时间后开始加热，温度控制在195 反应4个小时。刚开始回流时，混合液的颜色即变为橙红色并迅速转变为橘红色，到反应结束后，有大量桔红色沉淀生成。注：整个装置通以氩气保护后，在搭减压蒸馏的装置时，确保每个接口都能密闭严实，最好使用真空硅脂加生料带密闭，这样能使得装置的密闭效果更佳，从而加快蒸馏速度。产品处理及纯化：1、反应结束后关闭加热装置，
31、冷却至室温后，准备减压蒸馏。把减压蒸馏的装置按顺序搭好后，把所有的与大气相通的口都关闭，开启油泵开始抽真空，调节与毛细管相连的止水夹把压力稳定在所需的压力（油泵中的水银柱示数2.5 mmHg）并保持在稳定后，开始升温，蒸汽温度在50 开始有液体出来。最后要继续适当升温，一定要保证邻二氯苯尽可能的蒸干净。蒸馏完后，打开与毛细管相连的止水夹与大气相通，再关闭油泵。最后得到桔红色固体。2、用无水乙醚洗涤得到的桔红色固体。用无水乙醚洗涤时，要用刮勺尽可能的把附在瓶壁上的桔红色固体产物刮下来，这样乙醚可以把邻二氯苯尽可能的溶解，稍等一会澄清后，小心慢慢倾倒出乙醚。按上述同样的方法再洗涤两次。3、把洗后的
32、桔红色固体用2 mol的盐酸溶液热水解。首先配制50 mL 2 mol的盐酸溶液，量取8.33 mL的浓盐酸倒入50 mL容量瓶，然后加水，等快到容量瓶刻度线时，改为用胶头滴管慢慢加至刻度线，然后摇匀，静置。量取上述配好的30 mL盐酸溶液加入盛产物的圆底烧瓶中，回流水解1小时。反应完后，有橘黄色沉淀生成。趁热抽虑。控制抽虑时水泵的压力不要太低，指针在表头中间即可，否则容易倒吸。抽虑完后得橘黄色沉淀和橘黄色溶液，用热水把橘黄色沉淀洗涤23次。4、把上述抽虑得到的滤液小心转移到250 mL烧杯中，用20的碳酸钾溶液来中和。首先配制20的碳酸钾溶液，称量10 g碳酸钾放入100 mL烧杯中，再量取
33、40 mL去离子水也加入烧杯中，搅拌直到完全溶解为止。在中和时，要慢慢滴加碳酸钾溶液，否则会有大量的气泡产生。因为中和时生成细小粉末，使CO2气体不容易扩散出来。故需要1-2个小时才会中和到所要的pH值9-10。抽虑，得到略带墨绿色的粉末状固体。然后用少量甲醇洗涤所得产物2-3次。最后放在真空干燥器干燥。5、把得到的上述粗品用丙酮重结晶。得到白色针状产品0.2889克，最终产率为21%。最终产物表征：红外光谱对于配体3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑（图2-14）中可以看到，在3044.96 cm-1处出现一个中强峰是环的C-H对称伸缩振动吸收峰；在3012
34、.23 cm-1, 2982.48 cm-1处两个弱峰为甲基的对称与不对称伸缩振动吸收峰；在1450.25 cm-1, 1378.84 cm-1处三个弱峰分别为甲基的对称伸缩振动和弯曲伸缩吸收峰；环的骨架振动吸收峰出现在1613.98 cm-1, 1586.18 cm-1, 1497.85 cm-1；在1254.94 cm-1处出现的一个强峰为甲氧基的伸缩振动吸收峰；在845.07cm-1处的一个中强峰是C-Cl的对称伸缩振动吸收峰。图2-14 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑红外图质谱图2-15 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2
35、,4-三氮唑核磁(1H NMR) 以CDCl3为溶剂配体的核磁共振氢谱(1H NMR)图2-16。配体1H NMR的谱图归属见表2-2图2-16 3-对甲氧基苯基-4-对氯苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑的1H NMR谱图表2-2配体1H NMR的谱图归属结构1H NMRppm分裂峰H数归属8.32-8.33d1a8.16-8.18d1c7.74-7.77t1d7.50-7.56d2f7.35-7.38d2g7.21-7.23t1b7.09-7.13d2e6.82-6.85d2h3.80s3i第三章 结果和讨论以2-吡啶甲酸为原料通过五步反应我们成功地得到了白色针状目标配体3-对甲
36、氧基苯基-4-对溴苯基-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三氮唑。并用红外光谱对产物的的结构进行了确证。该化合物在农药，医药，生物，信息材料等领域都有着广泛的应用。它具有良好的生物活性以及药效高、广谱性强等特点，可以用作消炎杀菌药，杀虫剂，除草剂，植物生长调节剂等，还可以作为光稳定剂和防雾剂。它能够和过渡金属离子生成配合物，其中一些配合物具有自旋转换功能，在信息存储，光开关等分子基材料方面具有广泛的应用前景。由于本实验所要求的实验条件（无水，避光）较为苛刻，且实验过程中用到了减压蒸馏、趁热过滤、重结晶等对实验技能要求较高的操作，由于个人能力限制，所以实验最终产率较低。综观整个反应过程，有几点必须
37、特别注意：1.在制备-吡啶甲酸乙酯的过程中，滴加浓硫酸的速度一定要很慢，否则若滴加速度过快，导致局部温度过高，导致生成醚的副反应，使得萃取后获得产物极少。个人实验初期，由于此处未多加注意，导致实验多次失败，经反复总结思考发现了这一错误，故印象较为深刻。2. 在制备2-吡啶甲酰肼的合成时，所用的仪器一定要干净，否则最后得到的产品有可能不是白色的，而是紫红色。所以在这步实验中，一定要将实验仪器认真清洗干燥。3. 合成N-对甲氧基苯甲酰基-N(2-吡啶甲酰基)肼的过程中，由于原料酰氯非常活泼，易水解，所以在反应中相应的酰氯要稍过量，这样才能使得反应充分进行，其最佳比例通过实验可知应为1:1.2.另外
38、，温度过高，酰氯亦会水解，故整个反应需在冰水浴下进行。4. 对氯-苯胺偶磷氮酰对氯-苯胺反应完成后，由于该产物见光易分解，整个反应需要在通风橱避光进行，或者在光线弱时开始反应，且故后处理必须迅速，且需用锡纸包裹避光保存干燥，这样才能避免不必要的产物损失。5.合成1,2,4-三氮唑的反应最终产率仅为21%，除了最终反应转化率较低之外，和后处理步骤也有较大关系，热抽滤，重结晶过程若不多加注意，均会损失不少产品。在热抽滤时，可以用少量热水洗涤沉淀；重结晶过程注意溶剂加入绝对不能过量，以免导致仍有产物溶在溶液中，或者可以将溶剂旋干后，再次重结晶，总之，相信实验技能提高后，产率应该还有很大的提高空间。参
39、考文献1 陈祖基. 三唑类抗真菌药及其在眼科的应用J. 国外医学眼科学分册, 1994, 18(5): 257-2622 谢索梅, 林月娇, 李瑜, 等. 2000-2003年抗真菌药使用情况分析J. 广东药学, 2004, 14(6): 56-583 张致平. 抗真菌药物研究进展J. 中国新药杂志, 2004, 13(2): 105-1094 刘超美, 徐帆, 梁爽, 等. 3-取代三唑醇类化合物的合成及抗真菌活性J.中国药物化学杂志, 2004, 14(3): 129-1335 石建. 三唑类抗真菌药物研究新进展J. 国外医学眼科学分册, 1998, 19(2): 135-1406 丁丽远
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