[发明专利]一种一锅法合成脲四元环化合物的方法、合成的脲四元环化合物

说明书

技术领域

本发明涉及化合物合成领域，具体地，本发明涉及一种一锅法合成脲四元环化合物的方法、合成的脲四元环化合物。

背景技术

合成的脲环自组装能力强，并具有离子识别，离子通道的性质，在材料、医药等领域具有潜在的应用价值。

目前，脲四元环的合成方法只有一种由龚兵公开的方法(2006年，Organic Letters，8(5)803-806)，该方法所用原料为带有强吸电酯基的含分子内氢键间苯二胺以及间苯二胺衍生物，通过形成分子内氢键固定构型的作用，以利于形成四元环，在三光气、甲苯、4-二甲基吡啶存在并加热的条件下，分步得到的硫脲四元环，总收率为20％左右。其合成路线长、产率低、生产成本高、反应条件苛刻、后处繁琐。

发明内容

为了克服上述脲四元环合成的问题，本发明的发明人提出并完成了本发明。

本发明的目的是提供一种一锅法合成脲四元环化合物的方法。

本发明的再一目的是提供新的脲四元环化合物。

根据本发明的一锅法合成脲四元环化合物的方法，包括以下步骤：

1)无水无氧、超低温不断搅拌条件下，将一种反应物间苯二胺以及间苯二胺衍生物和三乙胺的二氯甲烷溶液滴加到三光气的二氯甲烷溶液中，其中反应物间苯二胺取代物可以为一种也可以为不同的两种；

2)反应完毕后，洗涤反应液、干燥、去除溶剂，得到脲四元环化合物。

根据本发明的制备实施例，考虑到原料成本的的因素，可以在步骤1)之后补充加入间苯二胺取代物原料，从而使反应进行的更加充分，提高产率。

根据本发明的方法，间苯二胺以及间苯二胺衍生物可以是带吸电子的，也可连有给电子基团，从而扩展底物二胺的范围，使该反应实用性更广：

其中，取代基R或R’为其中n为选自1-20的整数，基团G为除羟基、氨基、羧酸以外的所有官能团。

根据本发明的方法，间苯二胺以及间苯二胺衍生物的取代物和三光气为原料，三乙胺为缚酸剂，一锅法合成脲四元环，使用具有上述结构式的间苯二胺取代物为原料合成脲四元环的反应式如下：

反应式1：

反应式2：

反应式3：

反应式4：

反应式5：

反应式6：

反应式7：

根据本发明的方法，其中，步骤1)中的反应温度为-80～-20℃、优选-80～-50℃、更优选-75℃。

根据本发明的方法，其中，步骤1)中的反应时间为0.5～5小时、优选0.5～3。

根据本发明的方法，其中，步骤2)的反应时间为3～10小时、优选3～7。

例如根据本发明的制备实施例，具体步骤为：无水无氧，-75℃，不断搅拌条件下，将一种间苯二胺取代物和三乙胺的二氯甲烷溶液慢慢加入三光气的二氯甲烷溶液中(约1小时完成)，再将另一种胺的二氯甲烷滴加到上述反应液中。然后撤去冷浴，反应液自然升至室温，继续反应5小时。反应毕将反应液依次用饱和碳酸氢钠，饱和氯化钠洗涤，无水硫酸钠干燥，蒸除溶剂，残留物通过柱层析(氯仿/甲醇)纯化得产物。

本发明还提供了利用上述方法合成的脲四元环化合物，其结构式如下：

取代基R或R’相同或不同，为其中n为选自1-20的整数，基团G为除羟基、氨基、羧酸以外的所有官能团，A为C、N、O、S、P原子。

优选地，根据本发明的脲四元环化合物，其中，所述基团G为氢、甲基、卤素、酯。

优选地，根据本发明的制备的脲四元环化合物为：

化合物1，其结构式为：

化合物2，其结构式为：

化合物3，其结构式为：

化合物4，其结构式为：

化合物5，其结构式为：

化合物6，其结构式为

化合物7，其结构式：

化合物8，其结构式为：

化合物9，其结构式为：

化合物10，其结构式为