[发明专利]一种无铜Click反应催化体系及其应用

说明书

本发明公开了一种无铜Click反应催化体系及其应用，属于Click反应催化体系技术领域。本发明的技术方案要点为：无铜Click反应催化体系为离子液体，该离子液体中阳离子为：离子液体中阴离子为：本发明还具体公开了该无铜Click反应催化体系在促进无铜Click反应制备1,4,5‑取代‑1,2,3‑三氮唑类化合物中的应用。本发明所用的催化体系离子液体制备简便，廉价易得，且具有温和的酸碱性；该反应体系在无溶剂条件下进行，有效地避免了有毒溶剂的使用；本发明的催化体系可以循环使用多次，并且其催化活性基本保持不变。

技术领域

本发明属于Click反应催化体系技术领域，具体涉及一种无铜Click反应催化体系及其应用。

背景技术

在过去几年中，含有1,2,3-三氮唑结构的分子已被发现具有广谱的抗病毒、抗菌、抗真菌和抗癌生物活性，如四环1,2,3-三氮唑化合物表现出良好的丝氨酸蛋白酶抑制活性；核苷衍生物叔丁基二甲基甲硅烷基螺氨基氧硫代二氧化物被鉴定为有效的非核苷逆转录酶抑制剂。此外，1,2,3-三氮唑的应用不仅限于药物发现，而且还大量应用于许多其它研究领域，如生物共轭、大分子化学和聚合物科学。

经典的Huisgen 1,3-偶极环加成反应以末端炔和叠氮为原料，在高温加热的条件下得到1,4-取代和1,5-取代的1,2,3-三氮唑混合物。Sharpless和Medal小组发现，铜催化的末端炔和叠氮的偶极环加成反应(CuAAC反应)能够在温和的条件下高效制备1,4-取代的1,2,3-三氮唑，但是却不能制备1,4,5-多取代的1,2,3-三氮唑。此外，由于金属铜的生物毒性，使铜促进的CuAAC反应在生物正交反应中的应用受到限制。近年来，离子液体阴阳离子的协同效应使得其在许多有机反应中表现出良好的催化活性，但是其在无金属催化的Click反应中的应用尚未见报道。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供了一种高效的无铜Click反应催化体系，该催化体系在温和的条件下即可促进Click反应的高效进行。

本发明为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种无铜Click反应催化体系，其特征在于该无铜Click反应催化体系为离子液体，离子液体中阳离子为：

离子液体中阴离子为：

本发明所述的无铜Click反应催化体系在促进无铜Click反应中的应用。

本发明所述的无铜Click反应催化体系在促进无铜Click反应制备1,4,5-取代-1,2,3-三氮唑类化合物中的应用，其特征在于具体过程为：以叠氮类化合物和二羰基类化合物为反应底物，在无铜Click反应催化体系的促进作用下于50℃反应制得目标产物1,4,5-取代-1,2,3-三氮唑类化合物，其中叠氮类化合物为二羰基类化合物为合成过程中的反应方程式：

本发明所述的无铜Click反应催化体系在促进无铜Click反应制备1,4,5-取代-1,2,3-三氮唑类化合物中的应用，其特征在于具体步骤为：在反应容器中依次加入叠氮类化合物、二羰基类化合物和无铜Click反应催化体系，于50℃搅拌反应2h，反应过程中用TLC检测，反应结束后用乙酸乙酯与蒸馏水的混合溶剂萃取，萃取后的有机相用无水硫酸钠干燥、旋干后得到粗产物，再经柱色谱分离纯化得到目标产物1,4,5-取代-1,2,3-三氮唑类化合物，萃取后的水相分水旋干，再于40℃真空干燥回收无铜Click反应催化体系并重复循环使用。

进一步优选，所述叠氮类化合物、二羰基类化合物与离子液体的投料摩尔比为1:1:1。

进一步优选，所述乙酸乙酯与蒸馏水的混合溶剂中乙酸乙酯与蒸馏水的体积比为1:1。

本发明与现有技术相比具有以下优点：