一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱及其制备方法，首先向干燥的反应容器中加入酰基咔唑、2‑氨基‑5‑取代‑1,3,4‑噁二唑和对甲苯磺酸，室温条件下研磨，TLC监测反应至原料完全反应，静置后得到粗产物；其中酰基咔唑、2‑氨基‑5‑取代‑1,3,4‑噁二唑和对甲苯磺酸的摩尔比为1：A：B，其中A取1～1.2或2～2.2，B取1～1.2或2～2.2；将粗产物经水洗抽滤后，得到含咔唑基及噁二唑基Schiff碱。本发明专利技术反应活性高、反应速度快、反应时间短，制得的含咔唑基及噁二唑基Schiff碱含有多个C＝N荧光基团和具有良好空穴传输能力的咔唑基团，具有一定的发光性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于化学合成领域，特别涉及一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱及其制备方法。
技术介绍
Schiff碱类化合物是指由伯胺与活泼羰基化合物进行亲和加成-脱水反应得到一类含有亚甲胺基的化合物，其结构上存在着配位能力极强的N原子，以及环外可能含有孤对电子的N、S等杂原子，因而Schiff碱类化合物是一种性能优良的有机配体，由于金属离子含有空d轨道，可接纳配体的杂原子提供的孤电子对，使得金属与杂原子配位形成金属配合物。官能化的Schiff碱金属配合物因结构稳定而在很多领域中得到了广泛的应用。噁二唑是一类同时含有氧、氮杂原子的五元杂环芳香化合物，主要衍生物以2,5位氢原子的取代产物存在。噁二唑因分子结构的特殊性，具有独特的生物活性和光化学活性，在农药领域、生物医药领域、光电材料领域和生物传感器领域被广泛应用。将噁二唑环引入不同的化合物结构中，可生成新型具有特殊活性的药物或电致发光材料。咔唑及其衍生物被广泛应用于合成药物、颜料以及光电导材料等领域而引起了人们的广泛兴趣。现有文献报道的Schiff碱类化合物的合成多以乙醇、DMF等为反应介质，以酸为催化剂，采用常规加热法制备，因而存在反应时间长、收率不高、溶剂使用量大等缺点。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱及其制备方法，该方法无须溶剂，反应时间短，制得的含咔唑基及噁二唑基Schiff碱具有良好发光性能。为实现上述目的，本专利技术Schiff碱采用如下技术方案：其结构式为：或者其中：R基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、庚基、辛基或壬基；R’基包括氢、C1-C3的直链烷基、氯甲基、乙烯基、苯基、取代苯基或4-吡啶基。进一步地，取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、2-硝基苯基、3-硝基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对羟基苯基或二甲氨基苯基。本专利技术制备方法的技术方案是：包括以下步骤：1)向干燥的反应容器中加入酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑和对甲苯磺酸，室温条件下研磨，TLC监测反应至原料完全反应，静置后得到粗产物；其中酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑和对甲苯磺酸的摩尔比为1：A：B，其中A取1～1.2或2～2.2，B取1～1.2或2～2.2；2)将粗产物经水洗抽滤后，得到含咔唑基及噁二唑基Schiff碱。进一步地，酰基咔唑的结构式为：2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑的结构式为：其中，R基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、庚基、辛基或壬基；R’基包括氢、C1-C3的直链烷基、氯甲基、乙烯基、苯基、取代苯基或4-吡啶基。进一步地，取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、2-硝基苯基、3-硝基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对羟基苯基或二甲氨基苯基。进一步地，步骤1)中在研磨过程中，当酰基咔唑和2-氨基5-取代-1,3,4-噁二唑的原料点消失时表示原料完全反应；TLC监测所用的展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂。进一步地，步骤1)中的研磨所需的时间为15～20min。进一步地，步骤1)中的静置的时间为20～30min。与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的制备含咔唑基及噁二唑基Schiff碱的方法，以酰基咔唑和2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑为原料，以对甲基苯磺酸为催化剂，采用固相研磨法制备出含咔唑基及噁二唑基Schiff碱。研磨法是利用研钵和研杵产生的机械力作用于反应物，而使反应进行的一种固相反应方法，它比传统的有机合成方法更方便和易于操作，在研磨条件下许多传统的反应可以在较温和的条件下进行，或者提高收率、或者缩短反应时间，甚至可以引起某些在传统条件下不能进行的反应。本专利技术采用的催化剂为对甲基苯磺酸，采用固体酸作催化剂可以避免传统方法的缺点，具有反应活性高、反应速度快、反应时间短、选择性好等优点。不仅可以克服浓硫酸作催化剂腐蚀设备、污染环境等缺点，而且催化剂可以重复使用，利用率得以提高。本专利技术通过固相反应制备含咔唑基及噁二唑基Schiff碱，反应过程简单，操作简单，只需将原料研磨均匀即可反应，反应时间短，反应条件温和，室温下即可进行反应，设备要求低，且后处理简单，无须溶剂，含咔唑基及噁二唑基Schiff碱的产率高达80％以上，克服了常规加热法中反应时间长、溶剂用量大、后处理难等缺点，是一种绿色、经济、方便、高效、环保的制备含咔唑基及噁二唑基Schiff碱的方法。本专利技术制得的含咔唑基及噁二唑基Schiff碱含有多个C＝N荧光基团和具有良好空穴传输能力的咔唑基团，具有一定的发光性能，在250-350nm之间出现紫外吸收峰；因此在电致发光、光致发光等方面具有潜在的应用前景。【附图说明】图1是本专利技术制得的Schiff碱的紫外光谱图。【具体实施方式】本专利技术以酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑为原料，以对甲苯磺酸为催化剂，反应生成含咔唑基及噁二唑基Schiff碱，其反应方程式如式(1)所示。或者其中R基为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、庚基、辛基或壬基；R’基包括氢、C1-C3的直链烷基、氯甲基、乙烯基、苯基、取代苯基或4-吡啶基；取代苯基包括对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、2-硝基苯基、3-硝基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对羟基苯基或二甲氨基苯基。本专利技术制备方法的步骤为：向干燥的反应容器中加入酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑和对甲苯磺酸，室温条件下研磨，TLC监测反应至原料完全反应，静置后得到粗产物；其中酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑和对甲苯磺酸的摩尔比为1：A：B，其中A取1～1.2或2～2.2，B取1～1.2或2～2.2；再将粗产物经水洗抽滤，即得含咔唑基及噁二唑基Schiff碱。下面将结合本专利技术较佳的实施例对本专利技术做进一步详细说明。实施例11)向干燥的研钵中加入0.005mol3,6-二甲基酰基-9-甲基咔唑，0.011mol2-氨基-5-苯基-1,3,4-噁二唑和0.011mol对甲苯磺酸，即3,6-二甲基酰基-9-甲基咔唑：2-氨基-5-苯基-1,3,4-噁二唑：对甲苯磺酸为1:2.2:2.2；室温下研磨15min，此时TLC监测显示3,6-二甲酰基-9-甲基咔唑和2-氨基-5-苯基-1,3,4-噁二唑的原料点消失，表示原料完全反应，然后静置除水30min，得到混合物；其中展开剂是体积比为1:3的乙酸乙酯与石油醚的混合溶剂；2)将混合物经水洗抽滤后，即得3,6-二甲酰基-9-甲基咔唑缩2-氨基-5-苯基-1,3,4-噁二唑Schiff碱。m.p.:252.7～254.9℃，产率为88.0％。IR(KBr压片):3067(Ar-H)；2974(饱和C-H)；1642(C＝N),1592,1479(苯环骨架振动)；1368(-CH3)；1224(C-N)；1121(C-O-C)1HNMR(CDCl3-d6,400Hz,TMS内标,δ:ppm):8.69(s,2H,N＝C-H),8.25(m,6H,Ar-H),7.89(m,3H,Ph-H),7.63(m,2H,Ph本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱，其特征在于：其结构式为：或者其中：R基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、庚基、辛基或壬基；R’基包括氢、C1‑C3的直链烷基、氯甲基、乙烯基、苯基、取代苯基或4‑吡啶基。

【技术特征摘要】
1.一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱，其特征在于：其结构式为：或者其中：R基包括甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、正戊基、正己基、庚基、辛基或壬基；R’基包括氢、C1-C3的直链烷基、氯甲基、乙烯基、苯基、取代苯基或4-吡啶基。2.根据权利要求1所述的一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱，其特征在于：取代苯基为对氟苯基、对氯苯基、对溴苯基、2-硝基苯基、3-硝基苯基、对硝基苯基、对甲基苯基、对甲氧基苯基、对羟基苯基或二甲氨基苯基。3.一种含咔唑基及噁二唑基Schiff碱的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：1)向干燥的反应容器中加入酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑和对甲苯磺酸，室温条件下研磨，TLC监测反应至原料完全反应，静置后得到粗产物；其中酰基咔唑、2-氨基-5-取代-1,3,4-噁二唑和对甲苯磺酸的摩尔比为1：A：B，其中A取1～1.2或2～2.2，B取1～1.2或2～2.2；2)将粗产物经水洗抽滤后，得到含咔唑基及噁二唑基Schiff碱。4.根据权利要求3所述的含咔唑基及噁二唑基Schiff碱的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉婷，吴倩倩，李荻扬，尹大伟，黄涛，王雨薇，盛娇，杨晓明，
申请(专利权)人：陕西科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61