一種納米TB衍生物催化材料及其合成與用途制造技術

本發明專利技術公開了一種納米TB衍生物催化材料及其合成與用途，以取代的芳基吡唑、甲醛或乙醛溶液為原料，三氟乙酸為催化劑，離子液體[bpy]BF

Nano TB derivative catalytic material, synthesis and use thereof

The invention discloses a nano TB derivative catalytic material, and the synthesis and the use thereof, in order to replace the aryl pyrazole, formaldehyde or acetaldehyde solution as the raw material, and three acetic acid as the catalyst, the ionic liquid [bpy]BF

【技術實現步驟摘要】
一種納米TB衍生物催化材料及其合成與用途
本專利技術涉及有機合成
，具體涉及一系列納米base衍生物的合成，并以其為催化劑催化了希夫堿、苯乙醛和苯并噻唑乙腈的反應，合成了一系列苯并噻唑衍生物的研究。
技術介紹
納米材料所具有的體積效應、表面效應、量子尺寸效應和宏觀量子隧道效應使其具有諸多特殊性能，在力學、電學、磁學、熱學、光學和化學活性等領域都有廣闊的應用前景。由于納米材料具有高比表面積和特殊的表面電子狀態，其作為催化劑在催化反應，尤其是有機反應時能夠產生高的反應活性和特殊的反應選擇性，因此新型納米催化劑成為有機催化的一個研究熱點。納米催化材料主要有：金屬納米材料，負載的金屬納米材料，納米金屬氧化物，兩個或兩個以上的納米金屬氧化物的混合物，有機納米材料。其中有機納米材料作為一個新的研究領域具有極大的研發、實際應用價值，但相關研究還處于起步階段。苯并噻唑衍生物在藥物方面應用廣泛，許多藥物的核心結構都含有苯并噻唑，如：利魯唑，硫磺素，普拉克索，硫磺素T等。因此合成苯并噻唑衍生物具有重要意義。base(TB)衍生物是一類重要的雜環化合物，近年來因其特殊的V型結構，在化學研究中得到了越來越多的重視，在立體選擇性催化、分子識別、藥物研究、生物有機化學和超分子化學等領域都有重要的作用。TB衍生物的催化性能良好，可用于有機反應的催化，具有能夠被制成納米顆粒的可能性。本專利技術首次設計合成了一系列納米TB衍生物，并以其為催化劑催化合成了一系列新型苯并噻唑衍生物化合物，開辟了納米TB衍生物的合成和應用新領域。
技術實現思路
為開發具有潛在應用價值的有機納米催化材料，拓展TB衍生物作為有機堿催化劑的用途，開發苯并噻唑衍生物化合物的種類和合成新途徑，本專利技術提供了一種納米TB衍生物催化材料及其合成與用途。為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種納米TB衍生物催化材料的合成方法，其合成路線為：包括：(1-1)納米5,12-二甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2a)的合成，反應式為：(1-2)納米5,12-二(4-甲基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2b)的合成，反應式為：(1-3)納米5,12-二(4-甲氧基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2c)的合成，反應式為：(1-4)納米5,12-二甲基-3,10-二(4-甲基-苯基)-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2d)的合成，反應式為：(1-5)納米5,12-二苯基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2e)的合成，反應式為：(1-6)納米3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2f)的合成，反應式為：(1-7)納米5,7,12,14,15-五甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2g)的合成，反應式為：所述步驟(1-1)的具體合成步驟為：將離子液體[bpy]BF4、5-氨基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑、甲醛水溶液和三氟乙酸混合，室溫下攪拌5小時，反應結束后加入蒸餾水，抽濾，產物用無水乙醇重結晶得無色晶體2a；將2a溶于二甲基甲酰胺DMF，配成濃度為1.0×10-5mol/L的溶液，取該溶液在超聲的情況下迅速注入到水-有機溶劑混合液中，超聲15min后取出，靜置2小時，得納米2a顆粒；步驟(1-2)～(1-7)的具體合成方法與步驟(1-1)相同。所述步驟(1-1)中，水-有機溶劑混合液中，有機溶劑為二甲基甲酰胺、冰醋酸或乙醇的一種，其中，水的體積分數為60％。一種納米TB衍生物催化材料，包括雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯類化合物，即納米5,12-二甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2a)、納米5,12-二(4-甲基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2b)、納米5,12-二(4-甲氧基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2c)、納米5,12-二甲基-3,10-二(4-甲基-苯基)-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2d)、納米5,12-二苯基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2e)、納米3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2f)，以及納米5,7,12,14,15-五甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯，即化合物2g；其結構式分別為：上述的納米TB衍生物催化材料作為催化劑在催化希夫堿、苯乙醛和苯并噻唑乙腈的反應，合成一系列苯并噻唑衍生物中的應用。合成一系列苯并噻唑衍生物的路線為：包括：(2-1)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-1,5,6-三苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6a)的合成：(2-2)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-溴苯基)-1-(4-氟苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6b)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-3)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-溴苯基)-1-(4-氯苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6c)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-4)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-溴苯基)-1-(4-溴苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6d)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-5)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-氯苯基)-1,5-二苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6e)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-6)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-氯苯基)-1-(4-氯苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6f)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-7)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-氯苯基)-1-(4-氟苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6g)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-8)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-氯苯基)-1-(4-溴苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6h)的合成方法與化合物6a相同，反應式為：(2-9)2-(苯并[d]噻唑-2-基)-6-(4-甲基苯基)-1-(4-氯苯基)-5-苯基-1,6-二氫吡啶-3-胺(6i)的合成方法與化合物6a相同，反應式本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種納米TB衍生物催化材料的合成方法，其特征在于：其合成路線為：

【技術特征摘要】
1.一種納米TB衍生物催化材料的合成方法，其特征在于：其合成路線為：包括：(1-1)納米5,12-二甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2a)的合成，反應式為：(1-2)納米5,12-二(4-甲基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2b)的合成，反應式為：(1-3)納米5,12-二(4-甲氧基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2c)的合成，反應式為：(1-4)納米5,12-二甲基-3,10-二(4-甲基-苯基)-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2d)的合成，反應式為：(1-5)納米5,12-二苯基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2e)的合成，反應式為：(1-6)納米3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2f)的合成，反應式為：(1-7)納米5,7,12,14,15-五甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2g)的合成，反應式為：2.根據權利要求1所述的納米TB衍生物催化材料的合成方法，其特征在于：所述步驟(1-1)的具體合成步驟為：將離子液體[bpy]BF4、5-氨基-3-甲基-1-苯基-1H-吡唑、甲醛水溶液和三氟乙酸混合，室溫下攪拌5小時，反應結束后加入蒸餾水，抽濾，產物用無水乙醇重結晶得無色晶體2a；將2a溶于二甲基甲酰胺DMF，配成濃度為1.0×10-5mol/L的溶液，取該溶液在超聲的情況下迅速注入到水-有機溶劑混合液中，超聲15min后取出，靜置2小時，得納米2a顆粒；步驟(1-2)～(1-7)的具體合成方法與步驟(1-1)相同。3.根據權利要求2所述的納米TB衍生物催化材料的合成方法，其特征在于：所述步驟(1-1)中，水-有機溶劑混合液中，有機溶劑為二甲基甲酰胺、冰醋酸或乙醇的一種，其中，水的體積分數為60％。4.一種納米TB衍生物催化材料，其特征在于：包括雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯類化合物，即納米5,12-二甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2a)、納米5,12-二(4-甲基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2b)、納米5,12-二(4-甲氧基-苯基)-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2c)、納米5,12-二甲基-3,10-二(4-甲基-苯基)-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2d)、納米5,12-二苯基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2e)、納米3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯(2f)，以及納米5,7,12,14,15-五甲基-3,10-二苯基-雙-1H-吡唑[b,f][4,5]-1,5-雙氮雜雙環[3.3.1]-2,6-辛二烯，即化合物2g；其結構式分別為：5.權利要求4所述的納米TB衍生物催化材料作為催化劑在催化希夫堿、苯乙醛和苯并噻唑乙腈的反應，合成一系列苯并噻唑衍生物中的應用。6.根據權利要求5所述的應用，其特征在于：合成一系列苯并噻唑衍生物的路線為：包括：(2-1)2-(苯并[d...

【專利技術屬性】
技術研發人員：苑睿，鄒歡，宛瑜，
申請(專利權)人：江蘇師范大學，
類型：發明
國別省市：江蘇,32