[发明专利]一种合成四-2;3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的方法

说明书

本发明涉及一种合成四‑2,3‑(5‑叔丁基吡嗪)金属卟啉的方法，包括以下步骤：以3,3‑二甲基‑2‑丁酮为原料，与二氧化硒进行硒化反应，并对产物精馏得到3,3‑二甲基‑2‑氧代丁醛；将上述步骤中得到的3,3‑二甲基‑2‑氧代丁醛在2,3‑二氨基‑2‑丁烯二腈、尿素和金属氯化物存在的条件下加热，将产物提纯得到四‑2,3‑(5‑叔丁基吡嗪)金属卟啉。本发明只经硒化和合成两步反应，再经简单的提纯，即可得到四‑2,3‑(5‑叔丁基吡嗪)金属卟啉，过程简易，产物可控；所用原料简单，成本低廉；且中间过程不产生有毒有害的废弃产物，大大减少了后期处理的过程。本发明制得的四‑2,3‑(5‑叔丁基吡嗪)金属卟啉产率高。

技术领域

本发明涉及有机化工合成技术领域，具体的说是一种合成四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的方法。

背景技术

近年来，科技工作者对四吡嗪取代卟啉(TPyzPzs)的研究热情日益高涨，这源于此类物质在众多领域的潜在实际应用。截止目前，此类TPyzPzs大环化合物已经频繁出现在报道中，比如作为电子元器件材料(光学信息刻录、电子照相光感器和光电导体、有机晶体管、液晶膜、电致发光元件)、印刷油墨用染料以及碳粉着色剂、鲜切花防腐剂、聚合物热稳定剂、光能疗法中单线态氧的光活化剂和用于DNA检测的荧光猝灭剂。

研究人员最初研究最多的是最易获得的外围无取代基的非金属TPyzPzsH₂及其金属卟啉化合物MTPyzPzs。但是，无取代基的TPyzPzs水溶性很差，这极大地限制了其在实际应用中潜能，也正因此，近年来研究人员的研究重点转移到外围带各种官能团取代基的TPyzPzs以及金属卟啉MTPyzPzs。外围取代基赋予TPyzPzs在水溶液和有机溶剂中较高的溶解性，同时也轻微改变了光谱及其它物理化学特性和生物活性。近十年来，数量众多的此类大环化合物被合成出来并加以研究，尤其在医学领域，它们被看做是应用光能疗法多发性肿瘤疗法最有希望的一类物质，同时还作为氧化还原过程的催化剂。

四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的结构如下：

文献(M.G.Gal'pern,E.A.Luk'yanets.TETRA-2,3-(5-TERT-BUTYLPYRAZINO)PORPHYRAZINES.Chem.Heterocycl.Compd.8(1972)780.)报道了一种合成四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的方法，该方法使用了大量高锰酸钾及有机溶剂作原料，需要四步才能得到目标产物，过程异常繁琐且需要严格控制反应条件，产率很低，并且产生含锰残渣及大量废液，既不经济也不环保。文献中的所述的四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的合成过程如下：

发明内容

本发明的目的是提供一种过程简易、成本低、三废产生少的四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的合成方法。

为实现上述目的，本发明提供了如下一种技术方案：合成四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉的方法，包括以下步骤：

以3,3-二甲基-2-丁酮为原料，与二氧化硒进行硒化反应，并对产物精馏得到3,3-二甲基-2-氧代丁醛；

将上述步骤中得到的3,3-二甲基-2-氧代丁醛在2,3-二氨基-2-丁烯二腈、尿素和金属氯化物存在的条件下加热，将产物提纯得到四-2,3-(5-叔丁基吡嗪)金属卟啉。

优选的是：所述二氧化硒与3,3-二甲基-2-丁酮的摩尔比为1～1.5:1。

优选的是：所述硒化反应的回流温度为50～80℃；所述硒化反应的时间为4～5h。

优选的是：所述的精馏温度为112～115℃。