一种氯化-2,3,5-三苯基四氮唑的合成方法
【专利摘要】本发明公开了一种氯化-2,3,5-三苯基四氮唑的合成方法。合成包括如下步骤：（1）以苯甲醛和苯肼反应，合成苯甲醛-苯腙；（2）将苯胺加入到盐酸中，低温滴加亚硝酸钠水溶液，制备重氮盐；（3）将步骤（2）中得到重氮盐溶液滴加到步骤（1）的苯甲醛-苯腙溶液中，合成1,3,5-三苯基甲臜；（4）将步骤（3）中的1,3,5-三苯基甲臜溶解在甲醇中，经氧化反应，合成得到氯化-2,3,5-三苯基四氮唑。本发明具有工艺简单、氧化剂高效低毒、产品的产率和纯度较高的特点。
【专利说明】—种氯化-2, 3, 5-三苯基四氮唑的合成方法
[0001]【技术领域】:
本发明涉及一种氯化-2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，属于化学合成领域。
[0002]【背景技术】:
氯化-2，3，5-三苯基四氮唑(简称TTC)，在生物化学、药物科学、医学、农业、含高能材料、汽车工业和摄影等领域具有广泛的应用。TTC常用作分析试剂和色谱分析试剂:(I)在计数琼脂中加入适量的TTC (0.5% TTC Iml加到100mL琼脂中)，细菌菌落长成红颜色，对去除食品本底颗粒物干扰非常有意义；(2)在药物分析中一四氮唑盐比色法；中国药典采用氯化三苯四氮唑法，例如醋酸泼尼松龙软膏的含量测定；(3)脱氢酶活性测定。TTC是标准氧化电位为80mv的氧化还原色素,溶于水中成为无色溶液,但还原后即生成红色而不溶于水的三苯甲臜(TPF)，TPF比较稳定，不会被空气中的氧自动氧化，所以TTC被广泛地用作酶试验的氢受体。植物根系中脱氢酶所引起的TTC还原，可因加入琥珀酸，延胡索酸，苹果酸得到增强，而被丙二酸、碘乙酸所抑制。所以TTC还原量能表示脱氢酶活性并作为根系活力的指标；(4)鉴定种子生命力。应用TTC的水溶液浸泡种子，使之渗入种胚的细胞内，如果种胚具有生命力，其中的脱氢酶就可以将TTC作为受氢体使之还原成为三苯甲酯而呈红色，如果种胚死亡便不能染色，种胚生命力衰退或部分丧失生活力则染色较浅或局部被染色，因此，可以根据种胚染色的部位或染色的深浅程度来鉴定种子的生命力；另外TTC是一种以抑制阳极过程为主的缓蚀剂，其还原产物在冷轧钢表面的吸附阻止了腐蚀性酸性溶液与钢表面的接触而起到缓蚀作用；同时也是双酚AF的良好硫化促进剂。
[0003]目前氯化-2，3，5_三苯基四氮唑的合成路线，一般是分三步进行。第一步 从苯甲醛和苯肼制得苯腙。第二步，苯腙与重氮盐反应生成三苯基甲酯。第三步，再将
三苯基甲酯氧化而得到2，3，5-三苯基氯化四氮唑。第一步合成比较容易进行，产率也比较高。第二步合成，反应复杂，负反应多，需要严格控制反应系统的PH值。据文献报导反应系统的PH=9.5时，产率最高可达40%。第三步合成的主要关键在于选择适当的氧化剂。据文献介绍可采用亚硝酸丁酯和亚硝酸戊酯，四乙酸铅，过氧化氢(用亚铁离子或五氧化二钒作催化剂)，和次氯酸钠等作氧化剂。上述的氧化剂存在操作繁琐，产品得率底等缺点。
[0004]
【发明内容】
:
本发明目的是，用来弥补现有技术的不足，提供一种简单的氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法。
[0005]为了实现上 述目的，本发明的技术方案如下:
一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，包括以下步骤:
(1)合成苯甲醛-苯腙:将苯肼加入带回流冷凝的三口烧瓶中，再加入甲醇，加热搅拌，待苯肼全部溶解后，停止加热，在搅拌下冷却至5°C，缓慢滴加苯甲醛，反应轻微放热，析出乳白色针状沉淀，继续搅拌2 h，静置I h，反应液过滤，固体用少量甲醇洗涤，真空干燥，得到乳白色针状固体，即为苯甲醛-苯腙；
(2)合成重氮盐:将盐酸和苯胺加入带搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至O~5°C，然后缓慢滴加稍过量的25-30%的亚硝酸钠溶液，反应液逐渐由浅绿色变为黄色，滴毕，反应液继续搅拌15-20min，用淀粉-KI试纸检测终点，反应完全后得到重氮盐溶液；
(3)合成2，3，5-三苯基甲臜:将步骤(1)中得到的苯甲醛-苯腙溶于甲醇和吡啶的混合液中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至(TC，将步骤(2)中得到重氮盐溶液滴加到苯甲醛-苯腙溶液中，反应液的颜色由红色逐渐变深，反应明显放热，控制滴加速度，反应温度不超过10°C ;滴加完后，在10°C搅拌3 h，室温搅拌2 h，室温静置过夜，过滤，得黑色固体，固体用甲醇分三次洗涤至洗液呈浅红色，再用热水分两次洗涤，最后用甲醇洗涤，固体真空干燥，得紫黑色针状晶体即为2，3，5-三苯基甲臜；
(4)合成氯化-2，3，5-三苯基四氮唑:将步骤(3)中得到的2，3，5-三苯基甲臜溶于甲醇中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至0°C以下，向溶液中缓慢地通入Cl2至饱和，反应过程明显放热，控制通Cl2速度，反应过程中温度不超过15°C;随着Cl2的通入，烧瓶中悬浮的黑色晶体逐渐减少，溶液逐渐变为棕褐色，至溶液澄清无悬浮固体时停止通Cl2,室温继续搅拌反应2 h ;反应完毕，减压蒸去溶剂，得黄褐色固体，固体用氯仿回流，活性炭脱色，抽滤，析晶，乙醚洗涤，真空干燥得到浅黄色氯化_2，3，5-三苯基四氮唑。[0006]所述的一种氯化-2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，步骤(1)中苯甲醛:苯肼的摩尔比为:1:0.5~1.0。
[0007]所述的一种氯化-2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，步骤(2)中苯胺:盐酸:亚硝酸钠摩尔比为:1:2.0~3.5:0.95~L O。
[0008]所述的一种氯化-2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，步骤(3)中溶剂甲醇:吡啶的体积比为5:1。
[0009]根据所述的一种氯化-2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法得到的氯化-2，3，5_三苯
基四氮唑。
[0010]本发明的有益效果如下:本发明合成方法简单，原料来源方便易得，其中前体甲臜化合物通过苯腙与重氮盐耦合反应制备，然后经过氧化甲臜制得本发明的氯化-2，3，5-三苯基四氮唑化合物，产率得到提高且纯度较高。合成得到的氯化_2，3，5-三苯基四氮唑化合物，特别是在药物分析、脱氢酶活性测定、鉴定种子生命力等方面作为一种特殊的氧化剂有着不可或缺的作用。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是合成反应结构示意图。
[0012]【具体实施方式】:
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合【具体实施方式】，进一步阐述本发明。
[0013]实施例1
一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，包括以下步骤:
(I)合成苯甲醛-苯腙:将0.05mol苯肼加入带回流冷凝的250ml三口烧瓶中，再加入80ml甲醇，加热搅拌，待苯肼全部溶解后，停止加热，在搅拌下冷却至5°C。缓慢滴加0.1mol新蒸馏的苯甲醛，反应轻微放热，析出乳白色针状沉淀，继续搅拌2 h，静置I h。反应液过滤，固体用少量甲醇洗涤，真空干燥，得到乳白色针状固体，该固体未经纯化直接用于下一步反应。
[0014](2)合成重氮盐:将0.1Omol(约9 ml)浓HC1、28 ml去离子水、0.05mol苯胺加入带搅拌装置的250ml三口烧瓶中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至5°C，然后缓慢滴加0.0475mol(3.28g)的亚硝酸钠溶于9.5 ml去离子水配成5M亚硝酸钠溶液，反应液逐渐由浅绿色变为黄色。亚硝酸钠滴加完毕，反应液继续搅拌20min，用淀粉-KI试纸检测终点，使反应完全。生成的重氮盐溶液直接使用。
[0015](3)合成2，3，5-三苯基甲臜:向步骤(1)中得到的苯甲醛-苯腙置于500ml三口烧瓶中，加入200ml甲醇和40ml吡啶的混合液，开启搅拌装置，用冰浴冷却至0°C，将步骤
(2)中得到重氮盐溶液滴加到苯甲醛-苯腙溶液中，反应液的颜色由红色逐渐变深，反应明显放热，控制滴加速度，反应温度不超过10°C。滴加完后，在10°C搅拌3 h，室温搅拌2 h，室温静置过夜，过滤，得黑色固体，固体用甲醇分三次洗涤至洗液呈浅红色，再用热水分两次洗涤，最后用甲醇洗涤，固体50°C下真空干燥，得紫黑色针状晶体8.9 g，收率为59%。 [0016](4)合成氯化-2，3，5-三苯基四氮唑:将步骤(3)中得到的2，3，5_三苯基甲臜置于100mL三口烧瓶中，再加入60ml甲醇，开启搅拌装置，用冰浴冷却至O°C以下，向溶液中缓慢地通入Cl2气体至饱和，反应过程明显放热，控制通Cl2速度，反应过程中温度不超过15°C。随着Cl2的通入，烧瓶中悬浮的黑色晶体逐渐减少，溶液逐渐变为棕褐色，至溶液澄清无悬浮固体时停止通Cl2，室温继续搅拌反应2 h。反应完毕，减压蒸去溶剂，得黄褐色粗品6.1 g，产率61%。固体用氯仿回流，活性炭脱色，抽滤，滤液在沸水浴上浓缩，将乙醚加入浓缩的三氯甲烷溶液中，析晶，乙醚洗涤，真空干燥得到浅黄色氯化_2，3，5-三苯基四氮唑，mp:242 ~243 °C。
[0017]实施例2
一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，包括以下步骤:
(I)合成苯甲醛-苯腙:将0.1mol苯肼加入带回流冷凝的500ml三口烧瓶中，再加Λ 120ml甲醇，加热搅拌，待苯肼全部溶解后，停止加热，在搅拌下冷却至5°C。缓慢滴加
0.1mol新蒸馏的苯甲醛，反应轻微放热，析出乳白色针状沉淀，继续搅拌2 h，静置I h。反应液过滤，固体用少量甲醇洗涤，真空干燥，得到乳白色针状固体，该固体未经纯化直接用于下一步反应。
[0018](2)合成重氮盐:将0.35mol (约32 ml)浓HC1、50 ml去离子水、0.1mol苯胺加入带搅拌装置的250ml三口烧瓶中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至(TC，然后缓慢滴加0.1Omol(6.9 g)的亚硝酸钠溶于20 ml去离子水配成5M亚硝酸钠溶液，随着反应的进行，反应液逐渐由浅绿色变为黄色。亚硝酸钠滴加完毕，反应液继续搅拌20min，用淀粉-KI试纸检测终点，使反应完全。生成的重氮盐溶液直接使用。
[0019](3)合成2，3，5-三苯基甲臜:向步骤(1)中得到的苯甲醛-苯腙置于1000ml三口烧瓶中，加入400ml甲醇和80ml吡啶的混合液，开启搅拌装置，用冰浴冷却至0°C，将步骤
(2)中得到重氮盐溶液滴加到苯甲醛-苯腙溶液中，反应液的颜色由红色逐渐变深，反应明显放热，控制滴加速度，反应温度不超过10°C。滴加完后，在10°C搅拌3 h，室温搅拌2 h，室温静置过夜，过滤，得黑色固体，固体用甲醇分三次洗涤至洗液呈浅红色，再用热水分两次洗涤，最后用甲醇洗涤，固体50°C下真空干燥，得紫黑色针状晶体18.6 g，收率为62%。
[0020](4)合成氯化-2，3，5-三苯基四氮唑:将步骤(3)中得到的2，3，5_三苯基甲臜置于250ml三口烧瓶中，再加入100mL甲醇，开启搅拌装置，用冰浴冷却至0°C以下，向溶液中缓慢地通入Cl2气体至饱和，反应过程明显放热，控制通Cl2速度，反应过程中温度不超过15°C。随着Cl2的通入，烧瓶中悬浮的黑色晶体逐渐减少，溶液逐渐变为棕褐色，至溶液澄清无悬浮固体时停止通Cl2，室温继续搅拌反应2 h。反应完毕，减压蒸去溶剂，得黄褐色粗品12.6 g，产率63%。固体用氯仿回流，活性炭脱色，抽滤，滤液在沸水浴上浓缩，将乙醚加入浓缩的三氯甲烷溶液中，析晶，乙醚洗涤，真空干燥得到浅黄色氯化-2，3，5-三苯基四氮唑，mp:242 ~243°C。
[0021]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精 神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种氯化-2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)合成苯甲醛-苯腙:将苯肼加入带回流冷凝的三口烧瓶中，再加入甲醇，加热搅拌，待苯肼全部溶解后，停止加热，在搅拌下冷却至5°C，缓慢滴加苯甲醛，反应轻微放热，析出乳白色针状沉淀，继续搅拌2 h，静置I h，反应液过滤，固体用少量甲醇洗涤，真空干燥，得到乳白色针状固体，即为苯甲醛-苯腙； (2)合成重氮盐:将盐酸和苯胺加入带搅拌装置的三口烧瓶中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至O~5°C，然后缓慢滴加稍过量的25-30%的亚硝酸钠溶液，反应液逐渐由浅绿色变为黄色，滴毕，反应液继续搅拌15-20min，用淀粉-KI试纸检测终点，反应完全后得到重氮盐溶液； (3)合成2，3，5-三苯基甲臜:将步骤(1)中得到的苯甲醛-苯腙溶于甲醇和吡啶的混合液中，开启搅 拌装置，用冰浴冷却至(TC，将步骤(2)中得到重氮盐溶液滴加到苯甲醛-苯腙溶液中，反应液的颜色由红色逐渐变深，反应明显放热，控制滴加速度，反应温度不超过10°C ;滴加完后，在10°C搅拌3 h，室温搅拌2 h，室温静置过夜，过滤，得黑色固体，固体用甲醇分三次洗涤至洗液呈浅红色，再用热水分两次洗涤，最后用甲醇洗涤，固体真空干燥，得紫黑色针状晶体即为2，3，5-三苯基甲臜； (4)合成氯化-2，3，5-三苯基四氮唑:将步骤(3)中得到的2，3，5-三苯基甲臜溶于甲醇中，开启搅拌装置，用冰浴冷却至0°C以下，向溶液中缓慢地通入Cl2至饱和，反应过程明显放热，控制通Cl2速度，反应过程中温度不超过15°C;随着Cl2的通入，烧瓶中悬浮的黑色晶体逐渐减少，溶液逐渐变为棕褐色，至溶液澄清无悬浮固体时停止通Cl2,室温继续搅拌反应2 h ;反应完毕，减压蒸去溶剂，得黄褐色固体，固体用氯仿回流，活性炭脱色，抽滤，析晶，乙醚洗涤，真空干燥得到浅黄色氯化_2，3，5-三苯基四氮唑。
2.根据权利要求1所述的一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，其特征在于，步骤(I)中苯甲醛:苯肼的摩尔比为:1:0.5~1.0。
3.根据权利要求1所述的一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，其特征在于，步骤(2)中苯胺:盐酸:亚硝酸钠摩尔比为:1:2.0~3.5:0.95~1.0。
4.根据权利要求1所述的一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法，其特征在于，步骤(3)中溶剂甲醇:吡啶的体积比为5:1。
5.根据权利要求1所述的一种氯化_2，3，5-三苯基四氮唑的合成方法得到的氯化-2，3，5-三苯基四氮唑。
【文档编号】C07D257/04GK103980216SQ201410246095
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年6月5日 优先权日:2014年6月5日
【发明者】李清平 申请人:湖北百诺捷生物科技有限公司