专利名称:1，2，4-三唑氮-烷基化的方法
本发明属于有机含氮芳杂环合成领域，是关于1，2，4-三唑的亲核取代反应。本发明在于提供一种制备N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法，N-烷基取代的1，2，4-三唑具有结构式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1，2，4-三唑是一类有杀菌活性的杂环化合物，并且还是合成高效植物生长调节剂的有用中间体。
传统的N-烷基取代的1，2，4-三唑的制备方法是通过三唑的钠盐与烷基化剂反应来实现的。英国公开说明书№、2，075，005公开了一种制备N-取代的1，2，4-三唑的方法，是采用金属钠同1，2，4-三唑反应生成其钠盐，然后与烷基化剂作用，得到N-取代的1，2，4-三唑。这种方法需要用金属钠，并且反应的时间长，收率较低。
法国书№、2，342，728公开了一种通过金属有机化合物中间体制备N-烷基取代的1，2，4-三唑。例如，用三唑的三丁基锡衍生物制得了N-丁基取代的1，2，4-三唑。虽然这个方法收率较高，但反应条件苛刻，试剂不容易制备，应用的范围有限。
联邦德国专利公开说明书№、2，833，194公开了一种在乙腈溶剂中用碳酸钾为硷，长时间回流1，2，4-三唑和卤代烃的混合物制备N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法。这个方法的反应时间太长，收率也较低。
本发明的目的是提供一种在温和的条件下制备高产率的N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法。
本发明的详细说明1，2，4-三唑的N-烷基化反应是一种亲核取代反应。反应的速率与亲核试剂1，2，4-三唑负离子和烷基化剂有关，也与反应温度、溶剂等有关。在相转移反应中，由于相转移催化剂的作用，使缚酸剂夺取1，2，4-三唑的酸性氢原子，使之形成相应的负离子的能力大大提高。相转移催化剂使缚酸剂(如碳酸钾)能溶解于有机相并且使反应得到活化。避免了亲核试剂被溶剂化，使亲核试剂具有高的反应活性。反应是在不均匀的固-液两相体系中进行的。液相为有机相，它含有溶剂和溶解于溶剂中的1，2，4-三唑以及烷基化剂。烷基化剂是4-16个碳原子的卤代烷烃、苄卤、取代苄卤、α-或β-卤代酮、α-卤代羧酸或其酯。溶剂是3-7个碳原子的羧酸酯、酮、芳烃。固相是缚酸剂。缚酸剂是第一主族元素的碳酸盐或氢氧化物。反应在激烈搅拌下回流3-5小时，回流毕，加入一定量的冰水，分出有机层，水层用有机溶剂提取，合并有机层和提取的有机相，用少量冷水洗到中性，干燥，减压蒸馏蒸去溶剂，得到粗产物，粗产物可以经减压蒸馏或重结晶进行提纯。溶剂回收，可以重复使用。
本发明的优点是用第一主族元素的碳酸盐或氢氧化物作为缚酸剂，不需要使用金属钠，也无须进行严格无水操作，从而避免了使用金属钠带来的危险性。反应的时间短，收率高，纯度好。用本发明的方法，在77℃下反应3.5小时，收率一般在80%以上，产物的纯度大于99.5%，得到的都是N-1取代的产物，没有N-4取代产物，分离纯化简单。适用的范围大，使用各种不同的烷基化剂都得到了相应的N-取代的1，2，4-三唑。烷基化剂分子中存在对硷敏感的有机官能团不影响反应的进行。
下列实施例进一步说明本发明的方法实施例11-正丁基-1，2，4-三唑的制备在50ml烧瓶中依次加入0.69克(10毫摩尔)1，2，4-三唑，1.37克(10毫摩尔)溴代正丁烷，3克粉未状(100目)碳酸钾，0.3克聚乙二醇(M＝600)，然后加入20毫升乙酸乙酯，激烈搅拌，加热到77℃，回流3.5小时。然后让其冷却到室温。加入15毫升冰水，分出有机层，用少量冰水洗涤至中性，再用无水硫酸镁干燥。然后在减压下蒸去乙酸乙酯，得到1.1克1-正丁基-1，2，4-三唑(收率88%)。纯度99.5%，产物为无色油状液体，沸点94℃/12mm，n 1.4650。经元素分析，H-核磁共振谱，红外光谱鉴定产物是1-正丁基-1，2，4-三唑。
实施例2，31-正辛基-1，2，4-三唑和α-(1，2，4-三唑基-1-)乙酸乙酯的制备烷基化剂改用溴代正辛烷或氯乙酸乙酯，用量各为10毫摩尔。其它试剂，溶剂，反应时间，反应温度及实验步骤同实施例1。结果得到无色油状液体。产物经元素分析，H-核磁共振谱，红外光谱鉴定分别是1-正辛基-1，2，4-三唑和α-(1，2，4-三唑基-1-)乙酸乙酯。结果见表Ⅰ。
表Ⅰ
实施例41-苄基-1，2，4-三唑的制备在50Ml烧瓶中依次加入0.69克(10毫摩尔)1，2，4-三唑，1.26克(10毫摩尔)氯化苄，3克粉末状(100目)碳酸钾，0.3克聚乙二醇(M＝600)，然后加入20毫升乙酸乙酯。激烈搅拌，加热到77℃，回流3.5小时。让其冷却到室温。加入冰水15毫升，分出有机层，水层用5毫升乙酸乙酯提取三次。并合有机层，用少量冰水洗涤至中性，再用无水硫酸镁干燥，然后在减压下蒸去溶剂，自然冷却，得到粗产物，粗产物用异丙醇一己烷重结晶，得到棱柱状白色晶体，熔点53～54℃。产量1.4克(收率88%)，纯度99.5%。
经元素分析，H-核磁共振谱及红外光谱鉴定产物是1-苄基-1，2，4-三唑。
实施例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-丁酮的制备烷基化剂分别改为溴代正十四烷和二氯片呐酮，用量各为10毫摩尔。其它试剂、溶剂、反应时间、反应温度以及实验步骤同实施例4，结果分别得到了棱柱状白色晶体。经元素分析，′H-核磁共振谱及红外光谱鉴定产物分别是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。结果见表Ⅱ。
表Ⅱ 实施例7，81-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮的制备相转移催化剂分别改为苄基三乙基氯化铵和聚乙二醇二甲醚(M＝450)，反应物是二氯片呐酮和1，2，4-三唑，溶剂、反应时间、反应温度及实验步骤同实施例4。结果都得到棱柱状白色晶体，熔点155-157℃，纯度99.5%。经元素分析，′H-核磁共振谱及红外光谱鉴定，产物是1-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮。结果见表Ⅲ，
表Ⅲ 实施例9、101-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮的制备溶剂分别改为丙酮和甲苯，反应时间各为5小时。反应物是1，2，4-三唑和二氯片呐酮，用量及实验步骤同实施例4。结果都得到棱柱状白色晶体，熔点155-157℃，纯度99.5%。经元素分析，′H-核磁共振谱及红外光谱鉴定产物是1-氯-1-(1，2，4-三唑-1-基)-4，4-二甲基-2-丁酮。结果见表Ⅳ。
表Ⅳ
权利要求
1.一种制备N-烷基取代的1，2，4-三唑的方法，所说的这种三唑可以用结构式Ⅰ表示 R1=H，Cl、Br、OArR2=烷基，苯基，取代苯基，CO2R，CO2H，COR本发明的特征在于使用12～20个碳原子的季铵盐或聚氧乙烯化合物作为相转移催化剂，使用周期表中第一主族元素的碳酸盐或氢氧化物作为缚酸剂，使用3-7个碳原子的羧酸酯，酮，芳烃作为溶剂，在25-130℃下使1，2，4-三唑和烷基化剂反应制备三唑Ⅰ。
2.根据权利要求
1的制备方法，其特征在于所说的相转移催化剂是聚乙二醇，聚乙二醇二烷基醚，苄基三烷基卤化铵，或四烷基卤化铵，
3.根据权利要求
1，2的制备方法，其特征在于所说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，苄基三烷基卤化铵是苄基三乙基氯化铵，四烷基卤化铵是四丁基溴(氯)化铵，
4.根据权利要求
1的制备方法，其特征在于所说的缚酸剂是钾或钠的碳酸盐或氢氧化物，
5.根据权利要求
1的制备方法，其特征在于所说的溶剂是乙酸甲酯·乙酸乙酯，丙酮，苯，甲苯或氯苯，
6.根据权利要求
1的制备方法，其特征在于反应温度是50-110℃，
7.根据权利要求
1，4的制备方法，其特征在于所说的缚酸剂要磨细到100目以上。
专利摘要
本发明提供了一种制备N-烷基取代的1，2，4-三唑(I)(R
文档编号C07D249/00GK85102995SQ85102995
公开日1987年4月29日 申请日期1985年4月1日
发明者张洪奎, 廖联安, 郭奇珍 申请人:厦门大学导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan