无溶剂条件下新型生物相容性季鏻钼酸盐催化苯并恶唑衍生物绿色选择性合成研究

本研究针对传统苯并恶唑合成方法存在的高毒性溶剂、高温强酸条件及催化剂不可回收等问题，开发了一种新型生物相容性季鏻钼酸盐催化剂[PBTPP]2Mo6O19，在无溶剂条件下实现65%-96%收率的苯并恶唑衍生物合成。该催化剂可循环使用5次且活性保持90%以上，符合绿色化学原则，为药物活性分子合成提供了环保高效的新策略。

　　

苯并恶唑衍生物因其广谱生物活性（包括抗癌、抗病毒和抗菌等）成为药物研发热点，但传统合成方法面临环境友好性差、反应条件苛刻等挑战。现有催化体系常需使用有毒溶剂、高温条件，且催化剂难以回收。针对这些问题，马什哈德菲尔多西大学的研究团队在《Inorganic Chemistry Communications》发表研究，开发出新型双[3-溴丙基三苯基鏻]六钼酸盐催化剂[PBTPP]₂Mo₆O₁₉，通过绿色合成路径实现了苯并恶唑衍生物的高效制备。

关键技术包括：1）通过酸缩合法制备季鏻钼酸盐催化剂；2）采用FT-IR、DSC、¹H/¹³C NMR和单晶XRD表征催化剂结构；3）剑桥结构数据库(CSD)的氢键相互作用分析；4）无溶剂条件下催化芳香醛与2-氨基苯酚缩合反应。

【材料与方法】
通过差示扫描量热法(DSC)证实催化剂在342-343°C熔融分解，单晶XRD显示[Mo₆O₁₉]^2-林奎斯特型多酸阴离子与鏻阳离子通过O???H-C氢键稳定存在。

【催化性能评估】
在无溶剂条件下，0.125mmol催化剂即可催化1mmol底物反应，获得65%-96%收率。催化剂循环使用5次后活性仍保持90%以上，显著优于传统Pd、Ni等金属催化剂体系。

【结构分析】
氢键表面(HS)分析表明，六钼酸阴离子氧原子与三苯基鏻阳离子苯环氢的相互作用是晶体堆积稳定的关键因素，这一发现为设计新型多酸催化剂提供了结构基础。

该研究实现了三大突破：1）开发出首个兼具生物相容性与高催化活性的季鏻钼酸盐催化剂；2）建立符合绿色化学第五原则（避免有毒溶剂）的合成路径；3）通过晶体工程阐明催化剂稳定机制。相比传统方法，该技术具有操作简便、反应时间短、催化剂用量少等优势，为药物活性分子绿色合成提供了新范式。特别值得注意的是，催化剂与人体皮肤接触的安全性使其在工业化生产中具有独特应用前景。研究团队Masoumeh Fazli Nezhad等强调，该方法可扩展至其他氮杂环化合物的合成，为可持续医药化学发展开辟了新方向。