一种2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑及其制备方法和应用技术

一种2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑及其制备方法和应用，向反应容器中加入缩胺脲、二氧化锰及吡啶，于100～120℃反应，反应过程中用TLC监测反应直到缩胺脲的原料点消失，得到反应混合物；将反应混合物冷至室温，减压抽滤，得到的滤液浓缩至干，得固体，固体经水洗、减压抽滤后得粗产品，粗产品经重结晶，得2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑。该化合物能够作为抗革兰氏菌药物应用或在荧光光材料中应用；同时该方法操作简便，产率较高，催化剂可回收并重复使用，安全、环保，符合工业生产的需要，是一种经济简便的绿色合成方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成领域，特别涉及一种2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑及其制备方法和应用。
技术介绍
1,3,4-噁二唑类化合物具有广泛的生物活性，如消炎、抗菌、杀虫、促进植物生长以及镇静CNS等。另外，1,3,4-噁二唑类化合物具有很好的耐热性、抗氧化性以及一定的电子接受能力，在电致发光器件中，这类化合物结构中的1,3,4-噁二唑环还是一种良好的电子受体，将它引入空穴传输材料中可增强接受电子的能力，使电子能够很容易进入载流子传输层与空穴复合发光产生较强电致发光。 目前，噁二唑环的合成一般可以采用3种方法：一是由酰肼与羧酸直接在脱水剂(如三氯氧磷或多聚磷酸)作用下加热进行反应；二是由羧酸与肼在多聚磷酸存在下加热反应；三是酰肼与酰氯反应生成N-取代二酰肼，然后在三氯氧磷或二氯亚砜存在下脱水关环。前两种方法，易造成反应不完全，或者副反应的发生；第三种方法，以三氯氧磷作脱水剂脱水关环，使得成本增加。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑及其制备方法和应用，该制备方法操作简便、产率高且安全环保，制得的产品能够在制备抗革兰氏菌药物或制备荧光器件中应用。 为了达到上述目的，本专利技术2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑的制备方法，包括以下步骤： 1)向反应容器中加入A mol缩胺脲、二氧化锰及C mL吡啶，于100～120℃反应，反应过程中用TLC监测反应直到缩胺脲的原料点消失，得到反应混合物；其中，缩胺脲为2-苯亚甲基氨基脲或2-取代苯基亚甲基氨基脲，A:C＝1:(8～12)； 2)将反应混合物冷至室温，减压抽滤，得到的滤液浓缩至干，得固体，固体经水洗、减压抽滤后得粗产品，粗产品经重结晶，得2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑。 所述的步骤1)中2-取代苯基亚甲基氨基脲为2-(2’-羟基苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’-卤代苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’-硝基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-卤代苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-硝基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-羟基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-甲氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-苄氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-卤代苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-甲基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-甲氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-羟基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-二甲氨基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-羧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’,4’-二甲基苯基)亚甲基氨基脲或2-(3’,5’-二氯苯基)亚甲基氨基脲。 所述的2-(2’-卤代苯基)亚氨基氨基脲为2-(2’-氯苯基)亚甲基氨基脲或2-(2’-溴苯基)亚氨基氨基脲；2-(3’-卤代苯基)亚氨基氨基脲为2-(3’-氟苯基)亚氨基氨基脲或2-(3’-氯苯基)亚氨基氨基脲，2-(4’-卤代苯基)亚氨基氨基脲为2-(4’-氟苯基)亚氨基氨基脲、2-(4’-氯苯基)亚氨基氨基脲或2-(4’-溴苯基)亚氨基氨基脲。 所述的步骤1)中二氧化锰的加入量为B mol，且A:B＝1:(1～1.2)。 所述的步骤1)中TLC监测时所用的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:(2～5)，步骤2)中重结晶采用的溶剂为无水甲醇或无水乙醇。 一种采用上述制备方法制备的2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑，其结构式如下： 其中，R＝H，2-羟基，2-卤素，2-硝基，3-卤素，3-硝基，3-羟基，3-甲氧基，3-苄氧基，4-卤素，4-甲基，4-甲氧基，4-羟基，4-二甲氨基，4-羧基，2,4-二甲基或3,5-二氯。 所述的2-卤素为2-氯或2-溴，3-卤素为3-氟或3-氯，4-卤素为4-氟、4-氯或4-溴。 一种采用上述制备方法制备的2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑在制备抗革兰氏菌药物中的应用。 所述的抗革兰氏菌药物为为抗炭疽杆菌药物、抗格兰氏大肠埃希氏菌药物或抗金黄色葡萄球菌药物。 一种采用上述制备方法制备的2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑在制备荧光器件中的应用。 与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术以缩胺脲为原料、二氧化锰为催化剂、吡啶为溶剂反应生成2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑，该方法催化剂可回收并重复使用，因此，本专利技术安全、环保，符合工业生产的需要，是一种简便的绿色合成方法。同时，得到的产品产率在93％以上，因此产率高。本专利技术的吡啶不仅作为溶剂，而且还起到了缚酸剂的效果，因此，二氧化锰不仅能够促进反应进行还能简化后处理的操作。另外，本专利技术制备产品具有良好的抗菌效果和荧光发光效果，因此，本专利技术的产品能够在制备抗革兰氏菌药物或制备荧光器件中应用。 附图说明 图1为本专利技术的合成路线图。 具体实施方式 下面结合附图对本专利技术做进一步详细说明。 参见图1，向干燥的三口烧瓶中加入缩胺脲、二氧化锰及吡啶，在100～120℃搅拌反应，反应过程中用TLC监测反应直到缩胺脲的原料点消失，得到反应混合物；将反应混合物冷至室温，减压抽滤，得到的滤液浓缩至干，得固体，固体经水洗、减压抽滤后得粗产品，粗产品用无水甲醇或无水乙醇重结晶，得2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑；其中，TLC监测时所用的展开剂是由乙酸乙酯和石油醚混合而成的，且乙酸乙酯和石油醚的体积比为1:(2～5)；缩胺脲为2-苯亚甲基氨基脲、2-(2’-羟基苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’-氯苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’-溴苯基)亚氨基氨基脲、2-(2’-硝基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-氟苯基)亚氨基氨基脲、2-(3’-氯苯基)亚氨基氨基脲、2-(3’-硝基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-羟基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-甲氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-苄氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-氟苯基)亚氨基氨基脲、2-(4’-氯苯基)亚氨基氨基脲、2-(4’-溴苯基)亚氨基氨基脲、2-(4’-甲基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-甲氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-羟基苯基)亚甲基氨基脲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种2‑氨基‑5‑取代‑1,3,4‑噁二唑的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)向反应容器中加入A mol缩胺脲、二氧化锰及C mL吡啶，于100～120℃反应，反应过程中用TLC监测反应直到缩胺脲的原料点消失，得到反应混合物；其中，缩胺脲为2‑苯亚甲基氨基脲或2‑取代苯基亚甲基氨基脲，A:C＝1:(8～12)；2)将反应混合物冷至室温，减压抽滤，得到的滤液浓缩至干，得固体，固体经水洗、减压抽滤后得粗产品，粗产品经重结晶，得2‑氨基‑5‑取代‑1,3,4‑噁二唑。

【技术特征摘要】
1.一种2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑的制备方法，其特征在于，包括以下
步骤：
1)向反应容器中加入A mol缩胺脲、二氧化锰及C mL吡啶，于100～
120℃反应，反应过程中用TLC监测反应直到缩胺脲的原料点消失，得到反应
混合物；其中，缩胺脲为2-苯亚甲基氨基脲或2-取代苯基亚甲基氨基脲，A:C＝1:
(8～12)；
2)将反应混合物冷至室温，减压抽滤，得到的滤液浓缩至干，得固体，
固体经水洗、减压抽滤后得粗产品，粗产品经重结晶，得2-氨基-5-取代-1,3,4-
噁二唑。
2.根据权利要求1所述的2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑的制备方法，其特征
在于：所述的步骤1)中2-取代苯基亚甲基氨基脲为2-(2’-羟基苯基)亚甲基氨
基脲、2-(2’-卤代苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’-硝基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-
卤代苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-硝基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-羟基苯基)亚甲
基氨基脲、2-(3’-甲氧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(3’-苄氧基苯基)亚甲基氨基脲、
2-(4’-卤代苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-甲基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-甲氧基苯
基)亚甲基氨基脲、2-(4’-羟基苯基)亚甲基氨基脲、2-(4’-二甲氨基苯基)亚甲基
氨基脲、2-(4’-羧基苯基)亚甲基氨基脲、2-(2’,4’-二甲基苯基)亚甲基氨基脲或
2-(3’,5’-二氯苯基)亚甲基氨基脲。
3.根据权利要求2所述的2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑的制备方法，其特征
在于：所述的2-(2’-卤代苯基)亚氨基氨基脲为2-(2’-氯苯基)亚甲基氨基脲或
2-(2’-溴苯基)亚氨基氨基脲；2-(3’-卤代苯基)亚氨基氨基脲为2-(3’-氟苯基)亚
...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹大伟，张晓莉，刘玉婷，乔森，赵斌杰，杨阿宁，王金玉，吕博，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61