一种硝酸酯基转移试剂的绿色快捷制备方法技术

本发明专利技术公开了一种硝酸酯基转移试剂的制备方法，具体是一种基于芳基非环三价碘骨架的含硝酸酯基官能团的转移试剂的绿色快捷制备方法。该类试剂以取代二乙酸碘苯为起始原料，当量的硝酸为硝酸酯基团的来源，避免了混酸或金属硝酸盐的使用，仅需经过一步反应、重结晶即可得到纯品，故有原料廉价易得、操作简便、安全高效等优点。该硝酸酯基转移试剂具有C2对称性，稳定性好、反应活性高，可以实现多种硝酸酯化反应。化反应。

【技术实现步骤摘要】
一种硝酸酯基转移试剂的绿色快捷制备方法


[0001]本专利技术涉及一种硝酸酯基转移试剂的绿色快捷制备方法，具体是公开了一种基于芳基非环三价碘骨架的含硝酸酯基官能团的转移试剂的其制备方法，属于有机合成化学领域。

技术介绍

[0002]硝酸酯类化合物，在石油化工、医药领域、军用领域、含能材料等生产生活中有着广泛的应用。近年来，尤其在医药领域的发展尤为迅速。其作为一氧化氮(NO)最常见的供体，优先在治疗心血管疾病方面受人关注，随着研究的深入，其对免疫、神经系统的疾病也有效果，同时还是表现出优异的抗肿瘤活性。另一方面，将硝酸酯官能团引入现有的药物分子中，可以大大降低药物毒性和毒副作用(Mini Reviews in Medicinal Chemistry,2001,1,57
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70)。因此，如何高效地向分子中引入硝酸酯基官能团成为了一项有重要意义的研究课题。
[0003]混酸硝化法是制备硝酸酯的传统方法，主要包括浓硝酸
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浓硫酸体系、浓硝酸
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醋酐体系，其原子经济性和选择性差、产物难分离、环境污染严重，而且对水或酸敏感物质的硝化是不适用的(Journal of the American Pharmaceutical Association,1958,47,368)。除此之外，利用硝酸银、硝酸铈铵、九水合硝酸铁等金属硝酸盐进行硝酸酯的制备主要在实验室内有所应用，但因为不可避免的金属残留、底物范围窄、成本高等问题的限制，实际应用起来难度较高。
[0004]五氧化二氮(N2O5)，又称硝酐，作为一种新型绿色硝化试剂，与传统混酸硝化法相比，其硝化过程有明显的优点：原子经济性高、热效应低、温度易控制、无废酸处理、产物分离简单、对多官能团反应物硝化选择性高；另一方面，易潮解、熔点低、易升华、易分解，32℃时就会升华并明显分解，47℃时完全分解，需要在
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10℃下干燥保存，遇高温或易燃品极易引起燃烧爆炸，这也是限制其发展的根本原因。
[0005]因此，发展一种新型绿色高效的硝酸酯化试剂是一个亟待解决的课题。中国专利申请号：202210032363.8公开了新型芳基非环三价碘硝酸酯基转移试剂及其制备方法，该方法以市售的芳基碘化物为初始原料，以硝酸银为硝酸酯基团的来源，经过两步就可以合成相应的非环三价碘硝酸酯基转移试剂，并对该类试剂的反应活性、硝酸酯化反应的适用范围进行了一定的探索。但是该合成方案需要用到硝酸银作为硝酸酯基团的来源，其成本较高，不可避免地也会有痕量银离子难以去除。
[0006]综上所述，现有硝酸酯合成方法普遍存在底物适用范围窄、安全性低、后处理过程繁琐、物料浪费严重、选择性差等问题。如何实现硝酸酯类化合物的全过程绿色安全高效合成，为了解决这一问题，避免了混酸或金属硝酸盐的使用，本专利技术提供了一条绿色高效快捷合成芳基非环三价碘硝酸酯基转移试剂的新方法。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种芳基非环三价碘硝酸酯转移试剂的绿色高效快捷合成方法。旨在利用廉价易得的工业原料，开发一种高效、绿色、安全、可大量制备的硝酸酯基转移试剂。同时，基于该三价碘硝酸酯基转移试剂的高反应活性，再次发展了该类试剂在硝酸酯基转移反应中的应用。
[0008]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种硝酸酯基转移试剂的绿色快捷制备方法，包括的步骤：
[0009]以二乙酸碘苯2和硝酸为原料，通过一步法得到硝酸酯基转移试剂1，步骤如下：
[0010][0011]其中，R＝烷氧基、酰氧基、芳基、烷基、氢、卤素、烷氧羰基、酰基、三氟甲基、氰基、或硝基。
[0012]进一步地，所述的方法具体步骤如下：
[0013]在室温下，空气氛围中，反应器中依次加入二乙酸碘苯2、溶剂、硝酸，敞口反应0.5
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3小时，去除溶剂和副产物乙酸得到黄色粘稠油状物，用二氯甲烷溶解后静置，析出黄色固体，抽滤、干燥即可得到硝酸酯基转移试剂1。
[0014]进一步地，所述的溶剂为二氯甲烷、乙腈或乙酸。
[0015]进一步地，当溶剂为：二氯甲烷或乙腈时，溶剂的用量为每摩尔二乙酸碘苯2添加溶剂1升；
[0016]当溶剂为乙酸时，溶剂的用量为每摩尔二乙酸碘苯2添加溶剂0.5升。
[0017]进一步地，所述的二乙酸碘苯2与硝酸的摩尔比为1:2
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1:3。
[0018]进一步地，所述的硝酸的体积浓度为20％
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40％。
[0019]进一步地，二氯甲烷溶解黄色粘稠油状物的用量为每摩尔二乙酸碘苯2添加100～500ml。
[0020]本专利技术还提供一种采用如上述方法制得的硝酸酯基转移试剂，结构如下：
[0021][0022]其中，R＝烷氧基、酰氧基、芳基、烷基、氢、卤素、烷氧羰基、酰基、三氟甲基、氰基、或硝基。
[0023]进一步地，所述硝酸酯基转移试剂结构为：
[0024][0025]其中，R＝3/4
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甲氧基、4
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乙酰氧基、3/4
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苯基、2/3/4
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甲基、4
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叔丁基、3,5
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二甲基、氢、2/3/4
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氟、2/3/4
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氯、2/3/4
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溴、4
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甲氧羰基、4
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乙酰基、4
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三氟甲基、3,5
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二三氟甲
基、4
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氰基或4
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硝基。
[0026]本专利技术还提供一种如上述方法制得的硝酸酯基转移试剂的应用，将硝酸酯基转移试剂1作为硝酸酯基的转移试剂，进行无金属催化的各类型有机物的硝酸酯化反应。
[0027]本专利技术合成的芳基非环三价碘硝酸酯化合物可以作为硝酸酯基的转移试剂，进行多类有机物的硝酸酯化反应。
[0028]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0029]本专利技术提供的芳基非环三价碘硝酸酯基转移试剂，具有C2对称的结构，稳定性好、反应活性高。该类试剂以易得的二乙酸芳基碘(如二乙酸碘苯)为起始原料，以硝酸作为硝酸酯基团的来源，避免了混酸或金属硝酸盐的使用，仅需一步反应、结晶即可以极高收率得到高纯度的产品，避免了柱层析，合成高效。可以克服传统上合成硝酸酯化合物的技术所具有的苛刻的反应条件、使用危险的试剂、繁琐危险的后处理和适用底物有限等缺陷，操作简便安全快捷。另一方面，以二乙酸碘苯和硝酸为原料，大大降低了该试剂的合成成本，在其工业化生产和市场推广中也可以有一定的优势。预期社会效益和经济效益显著。
具体实施方式
[0030]下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种硝酸酯基转移试剂的绿色快捷制备方法，其特征在于，包括的步骤：以二乙酸碘苯2和硝酸为原料，通过一步法得到硝酸酯基转移试剂1，步骤如下：其中，R＝烷氧基、酰氧基、芳基、烷基、氢、卤素、烷氧羰基、酰基、三氟甲基、氰基、或硝基。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的方法具体步骤如下：在室温下，空气氛围中，反应器中依次加入二乙酸碘苯2、溶剂、硝酸，敞口反应0.5
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3小时，去除溶剂和副产物乙酸得到黄色粘稠油状物，用二氯甲烷溶解后静置，析出黄色固体，抽滤、干燥即可得到硝酸酯基转移试剂1。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的溶剂为二氯甲烷、乙腈或乙酸。4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，当溶剂为：二氯甲烷或乙腈时，溶剂的用量为每摩尔二乙酸碘苯2添加溶剂1升；当溶剂为乙酸时，溶剂的用量为每摩尔二乙酸碘苯2添加溶剂0.5升。5.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的二乙酸碘苯2与硝酸的摩尔比为1:2
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1:3。6.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述的硝酸的体积浓度为20％
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40％。7.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，二氯甲烷溶解黄色粘稠油状物的用量为每摩尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓清海，成轩，殷权，江岭峰，
申请(专利权)人：上海师范大学，
类型：发明
国别省市：