含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物及其制备与应用制造技术

本发明专利技术涉及一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物及其制备与应用，铁配合物的制备方法包括以下步骤：1)将n

【技术实现步骤摘要】
含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物及其制备与应用


[0001]本专利技术属于合成化学
，涉及一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物。

技术介绍

[0002]吡嗪和噻唑类化合物分别具有双氮六元杂环、氮硫五元杂环的特定结构，致使两类化合物均具有优异的抗炎、抗菌、抗癌、抗氧化等多种生理和药理活性。因此，吡嗪和噻唑类衍生物的合成及生物活性探索仍为当前研究热点。迄今为止，该类化合物的合成主要以金属钯(Dalton Trans.2014,43,16084；RSC Adv.2015,5,81502；Chem.Eur.J.2010,16,4279；Organometallics 2016,35,875)和金属有机碱(ChemistrySelect 2018,3,13038)为主，存在反应条件苛刻、产率低、成本高等缺点。最近以吡嗪
‑
N
‑
氧化物和噻唑化合物为原料,FeCl3为催化剂,经氧化偶联反应高效合成多种双杂环天然骨架结构的吡嗪
‑
噻唑联芳化合物(Chin.J.Org.Chem.2021,41,2445)，但该法仍需要在高温回流条件下反应，且产物产率不高(约60％左右)。因此，设计开发基于此反应的高效催化剂一直是人们关注的研究领域。
[0003]本专利技术也正是基于此而提出的。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的就是为了提供一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物及其制备与应用。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术的技术方案之一提供了一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物，其化学结构式如下所示：
[0007][0008]其中，“·”为硼氢键。
[0009]本专利技术的技术方案之二提供了一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物的制备方法，包括以下步骤：
[0010](1)取n
‑
BuLi溶液加入至碳硼烷溶液中，一次反应；
[0011](2)继续加入氯甲基吡啶，二次反应；
[0012](3)再加入FeCl3，三次反应，经后处理即得到目标产物。
[0013]进一步的，步骤(1)中，n
‑
BuLi溶液加入碳硼烷溶液的过程为：在
‑
80℃至
‑
75℃下，将n
‑
BuLi溶液滴加至碳硼烷溶液中，并继续搅拌25～35min。
[0014]进一步的，步骤(1)中，一次反应的温度为室温，时间为30～60min。
[0015]进一步的，步骤(2)中，二次反应的温度为室温，时间为6～8h。
[0016]进一步的，步骤(3)中，三次反应的温度为室温，时间为3～5h。
[0017]进一步的，n
‑
BuLi、碳硼烷、氯甲基吡啶及FeCl3的摩尔比为(2.2
‑
3.0):1:2:1.0。
[0018]进一步的，步骤(1)中，所述n
‑
BuLi溶液为n
‑
BuLi的正己烷溶液，其浓度可以为1.6M(即1.6mol/L)。
[0019]进一步的，所述碳硼烷溶液为间位碳硼烷m
‑
C2B
10
H
12
的四氢呋喃溶液，对其浓度没有要求。
[0020]进一步的，步骤(2)中，后处理过程具体为：反应结束后静置过滤，减压抽干溶剂后得到粗产物，之后将粗产物进行柱层析分离。更进一步的，柱层析分离过程中，洗脱剂为石油醚与四氢呋喃的混合溶剂，并且所述的石油醚与四氢呋喃的体积比为5
‑
10:1。
[0021]本专利技术的技术方案之三提供了一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物的应用，该铁配合物用于室温下催化卤代吡嗪与噻唑的氧化偶联制备吡嗪
‑
噻唑联芳类化合物。
[0022]进一步的，所述卤代吡嗪具有以下化学结构式的任一种：
[0023][0024]进一步的，氧化过程中，采用空气作为氧化剂。
[0025]进一步的，铁配合物的应用方法具体为：按铁配合物与卤代吡嗪投料摩尔比1:200
‑
1000，卤代吡嗪和噻唑的投料摩尔比1:1，向卤代吡嗪和噻唑中加入含间位碳硼烷甲基吡啶结构的铁配合物的甲苯溶液，敞口室温反应(以空气为氧化剂)，反应时间为60
‑
240min，反应结束后浓缩反应液经硅胶柱层析分离，即得到吡嗪
‑
噻唑联芳类化合物。
[0026]本专利技术采用简单绿色的制备方法，得到一种含间位碳硼烷m
‑
C2B
10
H
10
结构的铁配合物，该铁配合物能高效催化室温下卤代吡嗪与噻唑的氧化偶联制备吡嗪
‑
噻唑联芳类化合物，可催化底物种类较多，普适性好，对于不同电子效应和空间位阻效应的底物均具有较高的催化活性，催化效率高，且直接利用空气为氧化剂，成本较低且产物易于分离，不会产生
大量废渣。此外，催化剂本身稳定性高，对空气和水均不敏感。
[0027]与现有技术相比，本专利技术具有以下特点：
[0028]1)以FeCl3为原料，将其与n
‑
BuLi、间位碳硼烷、氯甲基吡啶反应，得到含间位碳硼烷甲基吡啶结构的铁配合物，该铁配合物具有稳定的物理化学性质以及热稳定性；
[0029]2)铁配合物的合成工艺简单绿色，且铁配合物能够在氧化剂空气的作用下，高效催化室温下卤代吡嗪与噻唑的氧化偶联制备吡嗪
‑
噻唑联芳类化合物，具有较高的催化活性及收率(86
‑
95％)，反应条件温和，底物普适性高。
具体实施方式
[0030]下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
[0031]以下各实施例中，如无特别说明的原料或处理技术，则表明其均为本领域的常规市售原料或常规处理技术。
[0032]实施例1：
[0033]实施例1：
[0034]含间位碳硼烷甲基吡啶结构的铁配合物的合成：
[0035][0036]其中，“·”代表硼氢键B
‑
H。
[0037]‑
78℃下，将n
‑
BuLi(1.6M)的正己烷溶液(1.00mL，1.6mmol)缓慢滴加到含间位碳硼烷m
‑
C2B
10
H
12
(92.0mg，0.64mmol)的四氢呋喃溶液中，在该温度下搅拌30分钟，缓慢升至室温后继续反应1小时后加入氯甲基吡啶(162.6mg，约1.28mmol)，继续在室温下反应6小时。然后将FeCl3(81.3，0.64mmol)加入反应体系另外再反应3小时。反应结束后，静置过滤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物，其特征在于，其化学结构式如下所示：其中，“·”为硼氢键。2.如权利要求1所述的一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)取n
‑
BuLi溶液加入至碳硼烷溶液中，一次反应；(2)继续加入氯甲基吡啶，二次反应；(3)再加入FeCl3，三次反应，经后处理即得到目标产物。3.根据权利要求2所述的一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，n
‑
BuLi溶液加入碳硼烷溶液的过程为：在
‑
80℃至
‑
75℃下，将n
‑
BuLi溶液滴加至碳硼烷溶液中，并继续搅拌25～35min。4.根据权利要求2所述的一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，一次反应的温度为室温，时间为30～60min；步骤(2)中，二次反应的温度为室温，时间为6～8h；步骤(3)中，三次反应的温度为室温，时间为3～5h。5.根据权利要求2所述的一种含间位碳硼烷甲基吡啶结构的三价铁配合物的制备方法，其特征在于，n
‑
BuLi、碳硼烷、氯甲基吡啶及FeCl3的摩尔比为(2.2

【专利技术属性】
技术研发人员：姚子健，卞明，高永红，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，
类型：发明
国别省市：