[发明专利]咔唑三胺衍生物及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种基于咔唑三胺衍生物及其制备方法。所述咔唑三胺衍生物具有如下式所示的结构：本发明提供基于咔唑三胺衍生物的制备方法操作简单，原料易得，价格低廉，且纯度极高有很高的反应收率；本发明制备的咔唑三胺衍生物在医学、生物学和发光材料等领域均有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明属于有机合成技术领域，具体涉及一种咔唑三胺衍生物及其制备方法，尤其涉及3，6，9-三氨基咔唑及其制备方法与应用。

背景技术

咔唑类衍生物是一类含有富电子的氮原子的芳香杂环结构，因其具有较大的共轭体系、良好的刚性共轭平面和优良的给电子能力，使其在医学、生物学和发光材料等方面有着广泛的应用。在近年来的报道中，基于咔唑设计的光学器件表现出极高的荧光量子效率和发光寿命，另外，咔唑相关材料表现出出色的气体吸附性质。

胺类化合物可广泛应用于生物界和染料工业，更是席夫碱类化合物的主要原料，席夫碱类化合物在医药、催化、发光、材料科学等领域均有着广泛的应用。因此，合成咔唑三胺衍生物，可以与不同拓扑结构的醛通过席夫碱缩合反应实现特定功能性化合物的合成。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种咔唑三胺衍生物及其制备方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例提供了一种咔唑三胺衍生物，它具有如式(I)所示的结构：

本发明实施例还提供了一种3，6-二硝基咔唑衍生物，它具有如式(II)所示的结构：

其中，R选自氢和氨基中的任一者。本发明实施例还提供了一种咔唑三胺衍生物的制备方法，其包括：

(1)使包含三水合硝酸铜、醋酸酐、醋酸的第一均匀混合反应体系冷却至10～15℃，加入咔唑后的第二均匀混合反应体系于90～100℃反应3～8h，制得3，6-二硝基咔唑；

(2)在保护性气氛下，使包含所述3，6-二硝基咔唑、2，4-二硝基羟胺、第一碱性物质和第一溶剂的第三均匀混合反应体系于25～35℃反应20～24h，制得3，6-二硝基-9-氨基咔唑；

(3)使包含所述3，6-二硝基-9-氨基咔唑、钯催化剂、还原剂和第二溶剂的第四混合反应体系于80～90℃反应1～2天，制得咔唑三胺衍生物。本发明实施例还提供了由前述方法制备的咔唑三胺衍生物。

本发明实施例还提供了述的咔唑三胺衍生物于医学、生物学和发光材料等领域中的用途。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的制备方法以商品化的咔唑、三水合硝酸铜为原料，价格低廉，原料在酸性条件下发生亲电取代反应得到3，6-二硝基咔唑，然后在碱性条件下利用2，4-二硝基羟胺将仲胺氨基化得到3，6-二硝基-9-氨基咔唑，随后硝基还原为氨基得到咔唑三胺衍生物，反应过程操作简单、合成路线较为简洁且有很高的反应收率；

本发明制备的咔唑三胺衍生物，可以与不同拓扑结构的醛通过席夫碱缩合反应实现特定功能性化合物(如共价有机框架材料)的合成。咔唑三胺衍生物为该类材料提供了重要合成前体，得到的相应共价有机框架材料在医学、生物学和发光材料等领域均有着广泛的应用，因此，制备咔唑三胺衍生物具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例1中步骤(1)制备的3，6-二硝基咔唑的核磁氢谱图；