專利名稱：一種1,3,5,7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物及合成的制作方法
技術領域：
本發明屬于化學合成技術領域，涉及一種金剛烷化合物及其合成方法，尤其涉及一種1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物及合成方法。
背景技術：
金剛烷是一種高度對稱的飽和籠狀烴，由10個碳原子和16個氫原子構成，在其分子量范圍內，是已知分子中最接近球形的烴類分子。由于其具有剛性體系及對稱性結構，所以決定了它具有以下獨特的物理和化學性質分子間相互作用力較弱，有良好潤滑性；分子應變能低，熱穩定性好，熔點高(是已知烴中最高熔點的一種有機物)；CH密度大，脂溶性好；無毒，無味，無臭，無色，易升華；具有親油性，不溶于水，但微溶于苯；比苯的反應性低， 但生成衍生物較易。金剛烷分子中1，3，5，7四個叔碳原子上的氫原子具有較強的化學反應能力，可以生成一系列的取代衍生物，新生的化合物同時具有金剛烷和引進基團的雙重性能。由于分子中氫原子可以同時或分別被取代，而且允許引進相同或不同的基團，故分子可設計性很強。金剛烷及其衍生物已在醫藥、功能高分子、潤滑油、催化劑、表面活性劑、感光材料、農藥等眾多領域里得到廣泛應用，被稱為新一代精細化工原料。在醫藥領域，多金剛烷衍生物具有抗癌特性，金剛烷肉桂吡啶衍生物具有腦血管擴張功能，可用作腦血管擴張劑，與過去的肉桂吡啶相比，其毒性低，副作用少。金剛烷的骨架可作為腦中載體，如果在金剛烷骨架中加入已知藥理效果的官能團，就可作為一種新藥直接作用于大腦。金剛烷脂溶性好，可提高血中溶解度和改善吸收性能，有金剛烷骨架的頭孢菌素的藥理性遠優于普通青霉素。目前金剛烷胺已經在臨床治療上用作抗病毒藥物，可預防流感、治療震顫性麻痹癥等。在感光材料領域，將金剛烷骨架引入聚酯、聚氨酯、聚醚、聚砜、聚乙烯、環氧樹脂等聚合物的主鏈或側鏈，能夠顯著提高聚合物的熱穩定性、化學穩定性、光學穩定性、介電性能及力學性能， 從而制成具有優良光學特性的化合物，可用作有機玻璃的涂料、光學纖維、感光材料、增感劑等。由于具有特殊的骨架結構，金剛烷及其衍生物具有密度大、熱值高的特點，屬于高能量、高密度物質，故金剛烷系化合物可能在軍事及航天工業領域中顯示出廣闊的應用前景。
發明內容
本發明的目的是提供一種1，3，5，7-四吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物。本發明的另一是提供一種1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法。(一)1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物
本發明1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物，其結構如下
權利要求
1. 一種1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物，其結構如下所示
2.如權利要求1所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，包括以下工藝步驟(1)1，3，5，7-四溴金剛烷的合成以無水三氯化鋁或無水溴化鋁為催化劑，以金剛烷與液溴為原料，于7(T10(TC，反應 5^24小時；反應產物先后用飽和硫酸鈉水溶液、廣6M HCl處理以除去未反應的溴和催化劑，過濾，干燥；用CH3CN或冰醋酸重結晶，得到棕黃色1，3，5，7-四溴金剛烷固體；(2)1，3，5，7-四羥基金剛烷的合成以濃硫酸和硫酸銀為催化劑，以1，3，5，7-四溴金剛烷為原料，于4(T10(TC反應514小時；過濾反應混合物，得到黑色粘稠狀液體，用水稀釋至質量濃度為40% 60%后，再用堿性溶液中和至Wi=7、，蒸干溶液，干燥，然后將固體用無水乙醇抽提M 48小時，蒸干乙醇， 用丙酮與乙醇或丙酮與甲醇的混合液重結晶，得到白色晶體；(3)1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷的合成以1，3，5，7-四羥基金剛烷、異煙酸酰氯為原料，以吡啶為溶劑，于6(T10(TC反應12 24 小時，冷卻至室溫，用溫度為_1(T5°C、濃度為0. 5 1. 5M的HCl沉淀，過濾；濾餅用氯仿溶解后，用甲醇析出沉淀，過濾干燥，用氯仿與甲醇的混合液重結晶，得目標產物。
3.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述金剛烷與液溴的摩爾比為1:2 1:15。
4.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(1)中所述無水三氯化鋁或無水溴化鋁的用量為金剛烷摩爾量的0. 5飛倍。
5.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法， 其特征在于步驟(1)所述1，3，5，7-四溴金剛烷的合成中，在無水三氯化鋁或無水溴化招的催化下，先將金剛烷緩慢加入到液溴中，于-10 25°C下，反應0. 5 2小時，再升溫至 70 100°C，反應5 24小時。
6.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法， 其特征在于步驟(2)中所述1，3，5，7-四溴金剛烷與硫酸銀的摩爾比為1:2 1:5，所述 1，3，5，7-四溴金剛烷與濃硫酸的摩爾比為1:25 1:100。
7.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(2)中所述堿性溶液為質量濃度為1(Γ30%的氫氧化鉀溶液或氫氧化鈉溶液。
8.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(2)中所述丙酮與乙醇或丙酮與甲醇的混合溶液中，丙酮與乙醇或甲醇的體積比為:10:1 30:1。
9.如權利要求2所述1，3，5，7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法，其特征在于步驟(3)所述1，3，5，7-四羥基金剛烷與異煙酸酰氯的摩爾比為1:41:8。
10.如權利要求2所述1，3，5，7-四吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物的合成方法， 其特征在于步驟(3)中所述氯仿與甲醇的混合液中，氯仿與甲醇的體積比為l:l(Tl:30。
全文摘要
本發明公開了一種1,3,5,7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷化合物及合成方法，屬于化學合成技術領域。本發明以金剛烷與液溴為原料，經取代、水解、酯化三步反應，成功合成了1,3,5,7-四(4-吡啶基甲酰氧基)金剛烷剛性配體化合物。由于該化合物是具有四個吡啶基和四個酯基的剛性配體，具有很好的配位能力，故可以和不同的金屬鹽合成出一系列功能性配合物。本發明合成工藝簡單，工藝路線短，操作方便；反應條件溫和，成本低，產率高。
文檔編號C07D213/79GK102153510SQ20111005743
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月10日 優先權日2011年3月10日
發明者劉家成, 楚朝霞, 洪慧琴, 陳立偉 申請人:西北師范大學