[发明专利]一种二元羧酸N-杂卡宾前体的合成方法

说明书

一种二元羧酸N‑杂卡宾前体的合成方法，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4‑甲氧羰基苯硼酸在惰性气体保护条件下加入催化剂反应生成4’‑氨基‑3’,5’‑二异丙基‑(1,1’‑联苯基)‑4‑甲酸甲酯(B)。化合物B与乙二醛反应生成1,4‑双[(4‑甲氧羰基‑3’,5’‑二异丙基)联苯基]‑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‑3’,5’‑二异丙基)联苯基]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‑3’,5’‑二异丙基)联苯基]氯化咪唑鎓盐。

技术领域

本发明涉及一种二元羧酸N-杂卡宾前体的合成方法。

背景技术

金属有机框架(Metal-organic frameworks)是由有机桥联配体与金属离子通过配位键或辅以其它弱作用力而形成的具有高度规整且无限扩展结构的一类配位化合物，这类化合物有时也被称为配位聚合物(Coordination polymers)。芳香二元羧酸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，而具有刚性结构可作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课题组报道的MOF-5，利用ZnO(CO₂)₆四核锌簇为SBU，与对苯二甲酸相连构筑了的孔，表面积为2900m²g^-1，实现了晶态微孔材料向晶态介孔材料的重要进展。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，其单胞体积为化合物的结构是通过三核Cr簇(Cr-SBU)的八面体结构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整性。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-3’,5’-二异丙基)联苯基]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-3’,5’-二异丙基)联苯基]氯化咪唑鎓盐的合成方法。

本发明的一种二元羧酸N-杂卡宾前体的合成方法，合成步骤为：

步骤一：以2,6-二异丙基苯胺为原料，加入碳酸氢钠，加入甲醇作为溶剂，加入含有碘的二氯甲烷溶液，摩尔比2,6-二异丙基苯胺：碘：碳酸氢钠为1:1.1-1.5:2.5-3.5，2,6-二异丙基苯胺与甲醇的用量比是1毫摩：3-6毫升，2,6-二异丙基苯胺与二氯甲烷的用量比是1毫摩：1.5-2.5毫升；加完后在20-30℃反应10-15小时，反应结束将固体过滤，加二氯甲烷洗固体，真空浓缩滤液，加50-80mL饱和硫代硫酸钠溶液继续搅拌2小时，加二氯甲烷萃取30-60mL×3，合并有机相，无水硫酸镁干燥，过滤，真空减压滤液得到化合物A：4-碘-2,6-二异丙基苯胺；