[发明专利]一种2,5-取代基1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物及其合成纯化方法

说明书

本发明提供了一种2,5‑取代基‑1H‑咪唑‑4‑羧酸酯类化合物及其合成纯化方法，该方法以碘为氧化剂促进了烯胺化合物氧化环化反应，使得制备2,5‑取代基‑1H‑咪唑‑4‑羧酸酯类化合物的操作更为简单，制备成本大幅度低，相对收率和纯度更高，环境污染少。另外，本发明提供的2,5‑取代基‑1H‑咪唑‑4‑羧酸酯类化合物因其特殊的杂环骨架，已在医药、配体化学和材料科学领域中得到广泛应用，是一种有价值的合成中间体和功能有机分子。

技术领域

本发明属于化学合成技术领域，具体而言，涉及一种2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物及其合成纯化方法。

背景技术

咪唑类化合物是一种特殊的五元氮杂环化合物，因其特殊的杂环骨架，已在医药领域，配体化学和材料科学中得到广泛应用(Org.Lett.2020,22,1980-1984)。咪唑类化合物是一种有价值的合成中间体，所以通常用于有机合成中。咪唑结构中包含两个氮供体配位位点，这使其在配位化学中崭露头角，并广泛用于构建目标金属有机骨架(MOF)(Org.Lett.2019,21,9874-9877)。在这之前，过渡金属催化和无过渡金属催化的方法已经得到了很大的进展，无过渡金属参与的反应是环境友好的(Org.Lett.2019,21,9874-9877)。但是，现阶段咪唑合成方法仍存在不足，因为大多数反应还是需要过渡金属的参与且底物需要复杂的复合底物，合成成本较高，因此寻找一种高效、简便并且成本较低的合成方法是迫不及待的。

发明内容

鉴于现有技术存在的不足，本发明人通过大量实验，建立了一种简单实用的2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯制备方法，合成了一系列结构新颖的化合物2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯。

基于发明人实验结果，本发明的第一个目的在于提供一系列2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物，结构通式如下：

其中其中R¹＝芳基或者三氟甲基，R²＝C₁-C₇烷基、苯基、C₁-C₆烷氧基、苯氧基、苄基或者苄氧基，R³＝酯基或者苯甲酰基。

进一步优选地，如上所述的2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物，其中的R¹为芳基，所述的芳基为含有取代基的苯基、联苯或杂环芳基。所述含有取代基的苯基为含有一个或多个取代基的苯基，所述的联苯为4-联苯基，所述的杂环芳基为2-噻吩基或3-噻吩基。所述的取代基为烷基、烷氧基、卤代烷基、硝基、卤素取代基。

进一步优选地，如上所述的2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物，其中的R²选自如下的一种：甲基，乙基，丙基，正丁基，正戊基，正己基，正庚基，苯基，苄基，甲氧基，苯氧基，苄氧基。

进一步优选地，如上所述的2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物，其中的R³为酯基，所述的酯基为-CO₂R，R＝甲基或乙基。

另外，本发明的第二个目的在于提供了一种上述2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物的合成方法，该方法以烯胺酯或者烯胺酮类化合物和叠氮基三甲基硅烷为原料，以碘作为氧化剂，加入混合碱，在溶剂中回流反应得到粗产物，其反应式如下：

所述的混合碱由碳酸钾和乙酸钠组成，其中：烯胺酯或者烯胺酮、叠氮基三甲基硅烷、碘、碳酸钾、乙酸钠的摩尔用量比为1:(2.5-3.5):(2.5-3.5):(2.5-3.5):(0.8-1.2)，优选为1:3:3:3:1。

进一步优选地，如上所述2,5-取代基-1H-咪唑-4-羧酸酯类化合物的合成方法，其中所述的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺，回流反应时间为6-12h。