一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用，属于抗菌药物合成技术领域。本发明专利技术的技术方案要点为：该咪唑类化合物的结构为：

【技术实现步骤摘要】
一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用
本专利技术属于抗菌药物合成
，具体涉及一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用。
技术介绍
杂环化合物数量特别多，广泛分布在在自然界中，在生物的发展、成长等过程中起重大的作用。十九世纪初期，杂环化合物的获得多为天然产物的提取，但是由此得到的化合物产量很低，纯度不高，而且价格昂贵；随着有机合成技术的发展，为了充分利用杂环类化合物，化学工作者开始进行了大规模人工合成杂环类化合物，使其得到了广泛的应用，其中包括生物医药、储能材料、生物模拟材料，高性能染料等。其中含氮杂环化合物作为重要的杂环化合物，由于其具有独特的结构从而具有广谱的生物活性及药理活性，例如含氮杂环类化合物具有杀菌、抗病毒、抗肿瘤等生物活性，可以作为很多药物的先导化合物骨架在，医药创制领域有着重要的作用。革兰阳性菌、革兰阴性菌和分枝杆菌可引起各种感染性疾病如结核病，每年上百万人因细菌感染而丧生。显然，细菌感染严重威胁人类生命健康。抗感染化疗药物是人类对付细菌感染不可或缺的武器，然而近年来耐药菌不断涌现并在世界范围内广泛传播，已成为全球性问题。不幸的是，目前处于临床评价阶段的可用于治疗耐药菌感染的药物屈指可数。因此，亟需研发新型抗感染化疗药物。硝基咪唑类化合物具有抗肿瘤、抗真菌、抗病毒、抗菌和抗结核等多种生物活性，且某些化合物如德拉马尼、pretomanid、甲硝唑和奥硝唑等目前已用于临床治疗各种感染性疾病或正处于临床评价阶段。显然，硝基咪唑类化合物在新药研发领域占据重要位置。含有咪唑类结构的化合物具有广泛的生物活性，例如苯并咪唑类化合物具有含两个N原子的芳香杂环,这种特殊结构可以与生物体内的酶和受体等形成氢键，使得这类化合物表现出广泛的生物活性，如抗菌、除草、消炎、抗寄生虫、抗癌、抗病毒、镇痛等。研究人员以苯并咪唑环为分子骨架开发出一系列高效低毒类杀菌剂,如多菌灵(carbendazim)、苯菌灵(benomyl)、麦穗宁(fuberidazole)、涕必灵(thiabendazole)和氰菌灵(cypendazole)等，为提高农作物产量和质量作出了卓越贡献。由于苯并咪唑类杀菌剂被长期高剂量使用，部分品种产生了抗药性(如多菌灵)，故研究开发新型抗菌活性化合物作为苯并咪唑类杀菌剂的替代品种具有十分重要的意义。我们依托河南科技大学第一附属医院分子生物实验室和河南湾流生物科技有限公司以苯并二氢呋喃酮为原料，通过一种新型绿色及高效的合成方法，制备得到了一种具有新型结构的咪唑类化合物，并进行了抗菌活性测试，发现该化合物对金黄色葡萄球菌具有良好的抑制作用，具有成为抗菌药物的潜质。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物的结构为：其中R为胺基衍生物或者芳基化合物。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物的制备方法，其特征在于具体步骤为：(1)、苯并二氢呋喃酮与3-胺基丙炔反应得到炔基化合物；(2)、炔基化合物水解后与氨基乙腈反应得到酰胺类化合物；(3)、酰胺类化合物在三苯基膦和磷酸氢二铵作用下与四氯化碳反应得到氯代化合物；(4)、氯代化合物经分子内环合得到咪唑结构化合物；(5)、咪唑结构化合物与胺基化合物或硼酸类化合物反应得到目标化合物。进一步限定，步骤(1)的具体过程为：在带有氮气保护的反应瓶中，把一定量的3-胺基丙炔和苯并二氢呋喃酮加入到N,N-二甲基甲酰胺中，再加入溴化亚铜，碳酸铯和邻菲罗啉，在氩气保护下加热至一定温度，反应一段时间后倒入水中，搅拌后过滤，再用二氯甲烷萃取多次，合并有机相，因为可能有残留的N,N-二甲基甲酰胺，所以需要高真空浓缩，然后经硅胶柱层析分离得到炔基化合物；所述的反应温度为80～100℃；所述的苯并二氢呋喃酮与3-胺基丙炔与溴化亚铜与碳酸铯与邻菲罗啉的投料量摩尔比为1：2：0.1：1：0.2。进一步限定，步骤(2)的具体过程为：在带有氮气保护反应瓶中，把一定量的炔基化合物加入到饱和氢氧化钠水溶液和乙腈的混合溶液中，加热至60℃反应一段时间后用稀盐酸调节反应体系pH为4，用二氯甲烷萃取多次，合并有机相，然后浓缩后加入四氢呋喃中，再加入N,N'-羰基二咪唑和氨基乙腈，搅加热至回流，全程氮气保护，通过分水器除去反应体系中的水分，回流反应一段时间后浓缩，然后加入乙酸乙酯使浓缩物完全溶解，用饱和氯化钠溶液洗涤多次，再用水洗涤多次，用无水硫酸镁干燥后浓缩，经硅胶柱层析分离得到酰胺类化合物；所述的炔基化合物与N,N'-羰基二咪唑与氨基乙腈的投料量摩尔比为1：1.5：2。进一步限定，步骤(3)的具体过程为：把一定量的四氯化碳和三苯基膦加入到乙腈中，搅拌均匀后加入磷酸氢二铵和氯化钯，搅拌反应一段时间后再加入溶有酰胺类化合物的乙腈溶液，加热至一定温度反应一段时间后浓缩反应液，然后加入二氯甲烷，然后用饱和氯化钠溶液洗涤多次，浓缩后经硅胶柱层析分离得到氯代化合物；所述的酰胺类化合物与四氯化碳与三苯基膦与磷酸氢二铵的投料量摩尔比为1：2：1：0.2；所述的酰胺类化合物与氯化钯的投料量质量比为100：1；所述的反应温度为50～75℃。进一步限定，步骤(4)的具体过程为：把一定量的氯代化合物加入溶有多聚磷酸和三氯化硼的二甲基亚砜，缓慢升温100℃，保持温度继续搅至原料反应完全，冷却至室温，在搅拌情况下，缓慢加入水，继续搅拌后加入活性炭，在50℃条件下搅拌，趁热过滤反应液，然后滤液放置0℃条件下搅拌，有大量固体析出，抽滤固体，滤饼用甲醇进行重结晶，烘干得到咪唑并吡嗪结构化合物；所述的氯代化合物与多聚磷酸的投料量质量比为1：1～1.2；所述的氯代化合物与三氯化硼的投料量摩尔比为1：0.2。进一步限定，步骤(5)的具体过程为：在氮气保护下，向溶有一定量咪唑并吡嗪结构化合物的N,N二甲基甲酰胺溶液中加入一定量的碘化钾和碱性化合物，搅拌均匀后再加入胺基化合物后加热至回流反应一段时间后冷却至室温，过滤反应液，向滤液中加入饱和的氯化钠溶液，用稀盐酸调节反应液pH为中性，用氯仿萃取多次，合并有机相，浓缩后经柱层析纯化得到目标化合物；所述的碱性化合物为碳酸钾或氢氧化钡；所述的咪唑并吡嗪结构化合物与胺基化合物的投料量摩尔比为1：1～1.1；所述的咪唑并吡嗪结构化合物与碘化钾和碱性化合物的投料量摩尔比为1：1：0.3～0.5。进一步限定，步骤(5)的具体过程为：将一定量的咪唑并吡嗪结构化合物加入到四氢呋喃中，再缓慢加入磷酸钾和硼酸类化合物的四氢呋喃，滴加完后，在氮气保护下加热至一定温度，反应结束后浓缩反应液，再加入乙酸乙酯，用水洗涤多次，再用无水硫酸镁干燥后，真空浓缩后经柱层析分离得到目标化合物；所述的反应温度为60～100℃；所述的咪唑并吡嗪结构化合物与磷酸钾与硼酸类化合物的投料量摩尔比为1：1：1～1.1。技术优势：本专利技术设计合成一种结构新颖的咪唑类化合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用，其特征在于该咪唑并吡嗪类化合物的结构为：

【技术特征摘要】
20210121 CN 20211008056211.一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物及其制备方法和应用，其特征在于该咪唑并吡嗪类化合物的结构为：其中R为胺基衍生物或者芳基化合物。


2.根据权利要求1所述的一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物的制备方法，其特征在于的具体过程为：
(1)、苯并二氢呋喃酮与3-胺基丙炔反应得到炔基化合物；
(2)、炔基化合物水解后与氨基乙腈反应得到酰胺类化合物；
(3)、酰胺类化合物在三苯基膦和磷酸氢二铵作用下与四氯化碳反应得到氯代化合物；
(4)、氯代化合物经分子内环合得到咪唑结构化合物；
(5)、咪唑结构化合物与胺基化合物或硼酸类化合物反应得到目标化合物。


3.根据权利要求2所述的一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物的制备方法，其特征在于步骤(1)的具体过程为：在带有氮气保护的反应瓶中，把一定量的3-胺基丙炔和苯并二氢呋喃酮加入到N,N-二甲基甲酰胺中，再加入溴化亚铜，碳酸铯和邻菲罗啉，在氩气保护下加热至一定温度，反应一段时间后倒入水中，搅拌后过滤，再用二氯甲烷萃取多次，合并有机相，因为可能有残留的N,N-二甲基甲酰胺，所以需要高真空浓缩，然后经硅胶柱层析分离得到所述的反应温度为80～100℃；所述的苯并二氢呋喃酮与3-胺基丙炔与溴化亚铜与碳酸铯与邻菲罗啉的投料量摩尔比为1：2：0.1：1：0.2。


4.根据权利要求2所述的一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物的制备方法，其特征在于步骤(2)的具体过程为：把一定量的加入到饱和氢氧化钠水溶液和乙腈的混合溶液中，加热至60℃反应一段时间后用稀盐酸调节反应体系pH为4，用二氯甲烷萃取多次，合并有机相，然后浓缩后加入四氢呋喃中，再加入N,N'-羰基二咪唑和氨基乙腈，搅加热至回流，全程氮气保护，通过分水器除去反应体系中的水分，回流反应一段时间后浓缩，然后加入乙酸乙酯使浓缩物完全溶解，用饱和氯化钠溶液洗涤多次，再用水洗涤多次，用无水硫酸镁干燥后浓缩，经硅胶柱层析分离得到所述的与N,N'-羰基二咪唑与氨基乙腈的投料量摩尔比为1：1.5：2。


5.根据权利要求2所述的一种用于杀菌消毒的咪唑类化合物的制备方法，其特征在于步骤(3)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：景东帅，樊梦，孙灿龙，张丽柯，姚玉娇，武婕，董萌萌，
申请(专利权)人：河南科技大学第一附属医院，
类型：发明
国别省市：河南;41