[发明专利]一种二元羧酸咪唑鎓盐的合成方法

说明书

本发明的一种二元羧酸咪唑鎓盐的合成方法，以2,6‑二异丙基苯胺为原料，与碘反应生成4‑碘‑2,6‑二异丙基苯胺(A)，A与丙烯酸甲酯在惰性气体保护条件下加入催化剂反应生成3,5‑二异丙基‑4‑氨基‑苯丙烯酸甲酯(B)。化合物B与乙二醛反应生成1,4‑双[(4‑甲氧羰基乙烯基‑2,6‑二异丙基)苯基]‑1,4‑二氮杂‑1,3‑丁二烯(C)。化合物C与多聚甲醛经催化反应生成化合物1,3‑双[(4‑甲氧羰基乙烯基‑2,6‑二异丙基)苯基]氯化咪唑鎓盐(D)。化合物D经水解反应生成目标化合物E：1,3‑双[(4‑羧基乙烯基‑2,6‑二异丙基)苯基]氯化咪唑鎓盐。本发明合成一个尚无文献报道的N‑杂卡宾前体二元羧酸咪唑鎓盐，具有合成方法简单，合成成本低、产率高、产品纯度高的优点。目标化合物E如下式：

技术领域

本发明涉及一种二元羧酸咪唑鎓盐的合成方法。

背景技术

金属-有机框架(metal-organic frameworks,MOFs)是指金属离子(或金属离子簇)和有机配体在给定条件下，多组分体系中不同组分(构筑模块)之间，通过配位键、超分子作用等的导向，进行自组装而形成的三维结构的周期性网络结构的聚合物，又被称为配位聚合物。含羧基类配体之所以一直兴盛不衰是由其自身的特点和优势所决定的：(1)羧基配位能力很强，能与各种金属配位形成配位聚合物。(2)羧基具有丰富的配位方式，大致可分为三类，即单齿配位、螯合配位和桥联配位。(3)羧基去质子化的不同可形成不同的结构。芳香二元羧酸(如苯二酸类、联苯二酸类和萘二酸等)由于具有两个处于邻位、间位或对位的羧基，在空间上具有较好的拓展性，而具有刚性结构的二元羧酸可做为桥联配体支撑网络结构，因而常常被用来设计、合成金属有机拓扑的结构。如Yaghi Yaghi研究组以对苯二甲酸(1,4-BDC)为配体合成出了孔径为的MOF-5，(Zn O₄(BDC)₃·(DMF)₈·C₆H₅Cl)，实现了晶态微孔材料向晶态介孔材料的重要进展。MOF-5具有CaB₆拓扑结构，是以八面体次级结构单元(ZnO₄(CO₂)₆簇)作为6-连接的节点(node)，1,4-BDC配体作为链接(linker)将节点桥连在一起形成的三维立方网络结构。MOF-5在空气中可稳定存在到300℃，在客体分子完全除去后，晶体仍能够保持完好。法国科学家Férey报道用对苯二甲酸和硝酸镉及氢氟酸为原料水热合成了MIL-101，Cr₃F(H₂O)₂O[(O₂C)-C₆H₄-(CO₂)]₃·nH₂O(n-25)。MIL-101为具有MTN拓扑类型的超大孔穴的类分子筛，其单胞体积分别化合物的结构都是建立在三核Cr簇(Cr-SBU)的八面体建筑单元和对苯二甲酸相连接，MIL-101中四个Cr-SBU与六个对苯二甲酸连接成一个超四面体，再通过共顶点同时形成五边形与六边的笼。值得一提的是MIL-101结构可以空气中稳定到275℃，在失去客体后其骨架仍保持原来的完全性。同时MIL-101的比表面积高达5900m²g^-1，具有较强的吸附能力。

延长的刚性二元羧酸配体通常能得到结构新颖、比表面积大的多微孔MOFs材料，并能改变微孔结构，使其微孔内电子环境得到优化从而提高上述应用性能，因此，设计合成结构新颖的延长二元羧酸配体并应用于MOFs材料的合成已成为当今研究的热点之一。然而，大尺寸的刚性二元羧酸化合物合成比较困难，特别是可作为N-杂卡宾前体的二元羧酸咪唑鎓盐化合物，因此本发明中所涉及的结构新颖的1,3-双[(4-羧基乙烯基-2,6-二异丙基)苯基]氯化咪唑鎓盐是一种具有巨大潜在应用价值的有机配体。目前尚无文献报道该化合物。

发明内容

本发明的目的是提供一种合成成本低、产率高、产品纯度高的新型1,3-双[(4-羧基乙烯基-2,6-二异丙基)苯基]氯化咪唑鎓盐的合成方法。