種四氮唑類(lèi)化合物的合成與工藝分析

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1、的其他功能將會(huì)被進(jìn)一步的挖掘，為人類(lèi)健康和科學(xué)發(fā)展作出更大貢獻(xiàn)。當(dāng)代有機(jī)化學(xué)的許多前沿領(lǐng)域，諸如農(nóng)藥、醫(yī)藥、生命科學(xué)、材料學(xué)及分子生物學(xué)等等，這些大多都與雜環(huán)化合物緊密相連。雜環(huán)化合物應(yīng)用性極強(qiáng)，發(fā)展極為迅速，深受人們的青睞，已成為當(dāng)代有機(jī)合成中最為活躍的研究領(lǐng)域之一。1.3含氮類(lèi)雜環(huán)化合物發(fā)展含氮類(lèi)雜環(huán)化合物是雜環(huán)化合物的一個(gè)重要分支，其廣泛存在于自然界中。比如在動(dòng)植物體內(nèi)起重要作用的血紅素、葉綠素以及核酸的堿基都是含氮雜環(huán)化合物，再如中草藥中的有效成分生物堿，醫(yī)療上用來(lái)鎮(zhèn)痛的嗎啡，治療高血壓的利血平也是含氮雜環(huán)化合物。另外，由于含氮類(lèi)雜環(huán)化合物具有多種生物活性，所以在農(nóng)業(yè)、生物化學(xué)、藥

2、理學(xué)、染料、攝影技術(shù)、國(guó)防科技以及其他精細(xì)化工產(chǎn)品的中間體中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。特別是近年來(lái)，含氮雜環(huán)化合物及其衍生物因?yàn)榫哂懈咝?、低毒并且?duì)環(huán)境影響小的特點(diǎn)，而倍受科學(xué)家的關(guān)注，現(xiàn)在正逐步發(fā)展成為新農(nóng)藥的主流。目前，許多被商品化的超高效除草劑、殺菌劑、殺蟲(chóng)劑等都是含氮化合物[2]，例如，美國(guó)拜耳公司研發(fā)的適用于多種農(nóng)作物的除草劑曝哇草酞胺;可作為廣譜驅(qū)蟲(chóng)劑的二苯曝寧(dithiazinine)等此外，含氮化合物特別是在醫(yī)藥領(lǐng)域中，其應(yīng)用更為廣泛，從最初的青霉素到現(xiàn)今已發(fā)展到第四代的頭抱菌素，用于抗高血壓的利血平，抗菌消炎的磺胺類(lèi)藥物，中樞興奮藥尼可剎米(Nikethamide)等。目前，科

3、學(xué)家對(duì)含氮雜環(huán)化合物的研究越來(lái)越傾向于將雜環(huán)和非雜環(huán)聚集于同一個(gè)分子當(dāng)中，使其共同促進(jìn)并提高雜環(huán)化合物與有機(jī)體細(xì)胞的微小結(jié)構(gòu)的結(jié)合，使其提高含氮雜環(huán)化合物的廣譜生物活性。因此，在一個(gè)分子中聚集有多種結(jié)構(gòu)類(lèi)型的化合物，是當(dāng)前含氮雜環(huán)化合物合成的一個(gè)新的發(fā)展方向。1.4四氮哇類(lèi)化合物的發(fā)展及應(yīng)用1.4.1四氮哇類(lèi)化合物簡(jiǎn)介隨著人們對(duì)該類(lèi)雜環(huán)化合物越來(lái)越深入的研究，哇類(lèi)雜環(huán)化合物以其特殊的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)，受到了越來(lái)越多的重視.。研究表明，哇類(lèi)化合物及其衍生物可以參與許多重要的生物化學(xué)反應(yīng)，對(duì)生命活動(dòng)起著十分重要的作用。例如咪哩含硫衍生物一甲睛咪胺是治療胃潰瘍的解酸藥。含有曝哩活性基團(tuán)的頭抱類(lèi)藥物是抗

4、生素的熱門(mén)產(chǎn)品I3]。四哇是含有四個(gè)氮原子的五元雜環(huán)化合物，目前已被實(shí)驗(yàn)證實(shí)的四哇母體有兩種I4]:即1擠四哇伍)和2仕四哇(B)(Figurel一l)其取代產(chǎn)物可有N一取代衍生物和C一取代衍生物。N一HFigurel一l在哩類(lèi)化合物的家族中，四氮哇類(lèi)化合物的合成及研究起步較晚，像其他哇類(lèi)化合物一樣，最初并未引起人們的足夠重視，從1885年Bladin合成出第一個(gè)四哩衍生物2一氰基一5一苯基四哇后，到20世紀(jì)五十年代才合成出300多種四哩化合物[5]。之后，由于四哇化合物在農(nóng)業(yè)，生物化學(xué)，藥物化學(xué)攝影，國(guó)防等方面的廣泛應(yīng)用，進(jìn)一步推動(dòng)了“四氮化學(xué)”研究的迅速發(fā)展。推動(dòng)四哇化合物研究的另一個(gè)

5、重要因素是該類(lèi)化合物在國(guó)防科技中的應(yīng)用背景，比如可以用于火箭推進(jìn)劑，例如5一氰基乙烯四哇就可用于火箭推進(jìn)劑。另外，許多四啤衍生物均具有爆炸性，自1973年Taylor提出以四哇鹽取代疊氮化鉛作為起爆藥的設(shè)想后，在這方面涌現(xiàn)出很多的發(fā)明和專利，其中以HG的5一取代四哩鹽研究居多「6〕。20世紀(jì)80年代BateS在13屆炸藥和煙火會(huì)議上對(duì)5一取代四哇及其金屬鹽(或絡(luò)合物)代替Pb困3):作為起爆藥的可能性進(jìn)行了比較全面的論述，因此，在國(guó)防科技領(lǐng)域中，利用四氮哇類(lèi)化合物及其衍生物制備安全鈍感起爆藥也就成為一熱點(diǎn)課題。近年來(lái)，對(duì)四氮哇類(lèi)化合物的研究己經(jīng)取得了一系列重大的進(jìn)展。盡管四氮噢在自然界中還

6、沒(méi)有被發(fā)現(xiàn)，且難以生物降解，但是絕大多數(shù)的四氮哇類(lèi)化合物都表現(xiàn)出生物活性。在有關(guān)生物降解的研究中發(fā)現(xiàn)，在N未取代四哇類(lèi)化合物，可以看作梭酸的類(lèi)似物，它們的pKa值很接近，與碳酸基團(tuán)具有類(lèi)似的性質(zhì)，能表現(xiàn)出弱酸性〔7]，并且具有大約相同空間要求的平面離域體系。四哩官能團(tuán)在生物代謝過(guò)程中扮演了梭酸穩(wěn)定的電子等排物的角色，是撥酸基團(tuán)的生物等排體。正是這種特性，使得四哩類(lèi)化合物在醫(yī)藥領(lǐng)域引起科學(xué)家越來(lái)越多的關(guān)注。四哇類(lèi)化合物衍生物對(duì)新陳代謝的降解途徑有阻礙作用，作為一類(lèi)重要的前體化合物，在藥物化學(xué)中有廣泛的應(yīng)用。一些四哇衍生物已作為抗高血壓，抗過(guò)敏，抗生素藥物用于臨床。四哩衍生物也可以作為膚鍵的類(lèi)

7、似物和梭酸的生物電子等排體，還可以作為不對(duì)稱合成的催化劑〔川，在有機(jī)金屬化學(xué)中作為膚的金屬配合物結(jié)構(gòu)的有效穩(wěn)定劑以及膚的鰲合劑〔劉。1.4.2四氮哇類(lèi)化合物的應(yīng)用目前，有關(guān)含四哇環(huán)的化合物的合成方法及其在醫(yī)藥、農(nóng)藥等方面的研究十分活躍。在藥物化學(xué)中，以四哩環(huán)取代的氨基酸以及許多其它天然梭酸的類(lèi)似物已被合成，大量含四哇官能團(tuán)的具有抗菌、消炎活性的藥物被研究開(kāi)發(fā)[l0l。目前來(lái)說(shuō)，其醫(yī)療作用大體上主要體現(xiàn)在如中樞系統(tǒng)活躍功能