(Z)‑β‑烯基溴多组分制备1,4‑取代‑1,2,3‑三氮唑的方法及应用与流程

本发明属于1,2,3-三氮唑的制备技术领域，具体涉及一种(Z)-β-烯基溴多组分制备1,4-取代-1,2,3-三氮唑的方法及应用。

背景技术：

1,2,3-三氮唑是一类很重要的含氮化合物，在工业上被广泛的应用于颜料、纤维的光亮剂、金属合金的防腐剂和有机物以及聚合物的稳定剂，在农业上用于除草剂、杀菌剂，在医药上用于多种不同功能的药物中。由于这类化合物并不存在自然界中，因此一般都是通过化学方法制备而得。

近几年来有很多的课题组报道了1,2,3-三氮唑的合成方法，最常用的制备1,2,3-三氮唑方法包括：

第一种方法：端炔烃和有机叠氮二组分在催化剂(常用铜催化)条件下合成1,2,3-三氮唑。相当多的报道关于不同条件下的click反应。例如Huisgen最早提出了利用该方法来合成1,2,3-三氮唑类化合物，然而绝大多数情况下，该方法得到的是区域异构的混合产物，并且局限于强吸电子的炔烃参加反应。后来，Fokin和Sharpless报道了Cu(I)催化的叠氮化物和终端炔烃反应区域选择性地合成1,4-二取代-1,2,3-三氮唑类化合物的方法(Angew.Chem.,Int.Ed.2002,41,2596-2599.)。2008年Wang等报道了溴化铜催化的端炔与有机叠氮在水相需要加入配体PhSMe条件下合成1,4-二取代-1,2,3-三氮唑的氮唑[Green Chem.,2008,10,452–456]。再如，2010年Alonso等报道了纳米铜CuNPs催化的端炔与有机叠氮在碱Et₃N条件下合成1,4-二取代-1,2,3-三氮唑[Eur.J.Org.Chem.2010,1875–1884]。

第二种方法：卤化物或者苯硼酸等、叠氮试剂与端炔烃三组分在催化剂(常用铜催化)条件下合成1,2,3-三氮唑。例如2006年Zhao等报道碘化亚铜催化的卤代烃或者卤苯、叠氮化钠与端炔的三组分在碱性条件下离子液体中合成1,2,3-三氮唑[Tetrahedron Letters 2006,47,1545–1549]。2010年Alonso等报道纳米铜负载碳的卤化物、叠氮化钠与端炔烃三组分水相条件下合成1,2,3-三氮唑[Adv.Synth.Catal.2010,352,3208–3214]。再如2013年Chanda等报道纳米氧化铜催化的溴化物、叠氮化钠与端炔烃三组分在乙醇中氮气保护条件下合成1,2,3-三氮唑[Chem.Eur.J.2013,19,16036–16043]。

由于上述方法中使用的原料端炔需要多步合成，而且还存在反应条件苛刻、反应时间过长、成本较高以及操作繁琐等缺点。因此寻找一种原料易得，操作简单、绿色环保的方法合成1,2,3-三氮唑类化合物，仍然是国际范围内很多研究者追求的目标。

由于(Z)-β-烯基溴可以简便的合成，也是合成很多药物的重要中间体。本发明避免了以上合成方法中的不足及缺陷，提供了一种制备1,2,3-三氮唑类化合物的新方法，该方法以易于合成的(Z)-β-烯基溴(3)为原料，同时与卤化物(1)、叠氮试剂(2)三组分在催化条件下进行叠氮化/脱溴/1,3-偶极环加成反应，一步合成目标产物1,4-取代1,2,3-三氮唑。该合成方法原料易得，成本低廉，反应条件温和，操作简便，产率高，反应过程绿色环保，适用于工业化生产。迄今为止也未见公开有关报道。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术的不足，而提供一种(Z)-β-烯基溴多组分制备1,4-取代-1,2,3-三氮唑的方法及应用，本发明的合成方法使用的原料易得，成本低廉，反应条件温和，操作简便，产率高，反应过程绿色环保，适用于工业化生产。

本发明采用如下技术方案：

(Z)-β-烯基溴多组分制备1,4-取代-1,2,3-三氮唑的方法，以卤化物(1)、叠氮试剂(2)及(Z)-β-烯基溴(3)为原料，加入铜催化剂和碱，于一定温度下，在溶剂中搅拌反应，反应结束后对产物进行分离提纯，即得所述1,4-取代-1,2,3-三氮唑，1,4-取代1,2,3-三氮唑结构式如下：

其合成路线如下：

更进一步地，所述R₁为C₁～C₅₀的烷基、苄基、单取代苄基、二取代苄基、多取代苄基、萘基、单取代萘基、二取代萘基、多取代萘基、苯基、单取代苯基、二取代苯基、杂芳香基、单取代杂芳香基、二取代杂芳香基、多取代杂芳香基、糖基、肉桂基、单取代肉桂基、二取代肉桂基或多取代肉桂基中的一种，其中所述二取代基、多取代基为C₁～C₁₀的烷基、烷氧基、羟基、胺酰基、卤仿基、季胺基、氨基、腈基、卤原子、硝基和三氟基中的至少两种，所述杂芳香基为呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、异噁唑基、异噻唑基、吡唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、苯并吡唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、吲哚基、异吲哚基、吡喃基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、色烯基、香豆素基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、卡唑基、吖啶基、吩嗪基、三唑基、四唑基、噻二唑、1,3-苯并间二氧杂环戊烯基、吡咯烷基、四氢呋喃基、四氢咪唑基、四氢吡唑基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、唑烷基或异唑烷基中的一种。R₁包括但不仅仅局限于上述基团。

X为卤素、OAc(乙酰氧基)、OMs(甲磺酸基)、OTs(对甲基苯磺酸基)、OMs(对硝基苯磺酸基)、OTf(三氟甲磺酸基)或其他磺酸基中的一种。

更进一步地，所述X为Br、Cl或I。

更进一步地，所述卤化物为苄基溴、苄基氯、全乙酰化葡萄糖基溴、α-溴苯乙酮、4-甲-3-氯碘苯、间氯碘苯、对氯碘苯、苯基溴、苯乙烯基溴、α-萘苄基溴、邻氯苄基溴、对硝基苄基溴、3,5-二甲基苄基溴、对氰基苄基溴、对甲氧苄基溴或间三氟苄基溴中的一种。

更进一步地，所述叠氮化物为叠氮化钠(NaN₃)、叠氮化锂(LiN₃)、叠氮化银(AgN₃)，叠氮化铅(Pb(N₃)₂)、四丁基叠氮化铵(Bu₄NN₃)、三甲基硅基叠氮(TMSN₃)、叠氮磷酸二苯酯(DPPA)、甲苯磺酰叠氮(TsN₃)、对硝基苯磺酰叠氮(PNBSA)、三氟甲烷磺酰叠氮(TfN₃)或2,4,6-三异丙基苯磺酰基叠氮(TrisN₃)中的一种，但不局限于上述磺酰基叠氮。

更进一步地，所述叠氮化物为叠氮化钠。

更进一步地，所述R₂为C₁～C₅₀的烷基、苯基、单取代苯基、二取代苯基、多取代苯基、杂芳香基、萘基、单取代萘基、二取代萘基或多取代萘基中的一种，其中所述二取代基、多取代基为C₁～C₁₀的烷基、烷氧基、羟基、胺酰基、卤仿基、季胺基、氨基、腈基、卤原子、硝基和三氟基中的至少两种，所述杂芳香基为呋喃基、噻吩基、吡咯基、噁唑基、噻唑基、咪唑基、异噁唑基、异噻唑基、吡唑基、苯并呋喃基、苯并噻吩基、苯并噁唑基、苯并噻唑基、苯并咪唑基、苯并吡唑基、苯并异噁唑基、苯并异噻唑基、吲哚基、异吲哚基、吡喃基、吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、色烯基、香豆素基、喹啉基、异喹啉基、喹喔啉基、喹唑啉基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、卡唑基、吖啶基、吩嗪基、三唑基、四唑基、噻二唑、1,3-苯并间二氧杂环戊烯基、吡咯烷基、四氢呋喃基、四氢咪唑基、四氢吡唑基、哌啶基、吗啉基、哌嗪基、唑烷基或异唑烷基中的一种。R₂包括但不仅仅局限于上述基团。

更进一步地，所述(Z)-β-烯基溴为苯丙(Z)-β-烯基溴、对氯苯丙(Z)-β-烯基溴、对甲苯丙(Z)-β-烯基溴、邻甲苯丙(Z)-β-烯基溴、2-呋喃丙(Z)-β-烯基溴或己(Z)-β-烯基溴中的一种。

更进一步地，所述溶剂为丙酮、丁酮、四氢呋喃、乙腈、硝基甲烷、硝基乙烷、N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮，六甲基磷酰胺、二甲基亚砜、1,2-二氯乙烷，1,4-二氧六环、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷、甲酸甲酯、甲酸乙酯、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯、乙腈、甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、正丙醇、正丁醇、丙三醇、乙二醇和聚乙二醇中的至少一种。

更进一步地，所述溶剂为聚乙二醇400或DMF。

更进一步地，所述碱为有机碱或无机碱中的一种，无机碱为醋酸钠、醋酸钾、碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、磷酸钠、磷酸钾、氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、甲醇钠、甲醇钾、乙醇钠、乙醇钾、叔丁醇锂、叔丁醇钠、叔丁醇钾、正丁基锂，六甲基二硅基胺基钾(KHMDS)或六甲基二硅基胺基钠(NaHMDS)中的一种；有机碱为二乙胺、三乙胺、吡啶、六氢吡啶、N-甲基吗啉、4-二甲氨基吡啶(DMAP)、三乙烯二胺(DABCO)、1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)、1,5-二氮杂双环[4.3.0]-5-壬烯(DBN)、N,N-二异丙基乙胺(DIPEA)、四甲基乙二胺(TEMED)、四甲基胍(TMG)或二异丙基氨基锂(LDA)中的一种。优选1,8-二氮杂二环十一碳-7-烯(DBU)。

更进一步地，所述铜催化剂为铜单质、铜化合物、纳米铜单质或纳米铜化合物中的至少一种，其中所述铜化合物为碘化亚铜、溴化亚铜、氯化亚铜、溴化铜、氯化铜、硫酸铜、硝酸铜、醋酸铜、三氟甲磺酸铜、氧化铜或氧化亚铜中的一种。

更进一步地，所述铜催化剂为碘化亚铜。

更进一步地，所述卤化物(1)、叠氮试剂(2)、(Z)-β-烯基溴(3)、碱、铜催化剂的摩尔比为1.5∶1.2∶1.0：3.0∶0.2。

更进一步地，所述反应时的温度为10～200℃。

更进一步地，所述反应时的温度为20～150℃。

本发明还提供所述1,4-取代-1,2,3-三氮唑在制备防腐剂、材料、药物中间体及化学试剂中间体中的应用。

在本发明中，采用TLC监控原料反应完全，反应液用乙酸乙酯或二氯甲烷萃取，有机相经饱和食盐水洗涤，无水硫酸钠干燥后，减压蒸去溶剂，即得粗产品，粗产品经石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂进行柱层析分离提纯得到目标产物1,4-取代-1,2,3-三氮唑类化合物，或者待反应结束后直接经石油醚和乙酸乙酯为洗脱剂进行柱层析分离提纯得到目标产物1,4-取代-1,2,3-三氮唑类化合物。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

第一：以(Z)-β-烯基溴代替传统的端炔，易于合成，路线短，产量高；

第二：本发明使用的溶剂聚乙二醇400价格便宜，来源丰富，无毒无味，可生物降解，对环境无污染；

第三：本发明使用的催化剂碘化亚铜，在本反应中催化活性高，用量少，相对于原料(Z)-β-烯基溴仅仅用0.20当量；

第四：本发明的反应速度快，绝大多数反应在0.5h左右反应结束，稍长时间为1.0h左右，节约了时间成本；

第五：本发明反应中叠氮化/脱溴/1,3-偶极环加成三步“一锅法”合成目标产物1,4-取代1,2,3-三氮唑，无需分离中间体，减少了繁琐的中间处理过程；

第六：本发明反应后处理简单、产率较高、产物纯度较高，反应条件温和，绿色环保，适于大量制备1,4-取代-1,2,3-三氮唑，有较高的使用价值和社会效益。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。

本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。

实施例1：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、间三氟苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(3-三氟甲基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：98％。

实施例2：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、间三氟苄基溴1.5mmol、碘化亚铜0.1mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应2.0h，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(3-三氟甲基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：89％。

实施例3：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、间三氟苄基溴1.5mmol、碘化亚铜0.1mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，室温搅拌反应25h，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(3-三氟甲基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：85％。

实施例4：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、对甲氧苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(4-甲氧基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：96％。

实施例5：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、对氰基苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应20min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(4-氰基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：95％。

实施例6：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、3,5-二甲基苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应45min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(3,5-二甲基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：97％。

实施例7：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、对硝基苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应15min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(4-硝基苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：97％。

实施例8：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、邻氯苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(2-氯苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：96％。

实施例9：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、α-萘苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应20min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(α-萘苄基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：96％。

实施例10：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苯乙烯基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，150℃搅拌反应22min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苯乙烯基-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：86％。

实施例11：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苯基溴1.5mmol、氢氧化钾3.0mmol、碘化亚铜0.20mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，150℃搅拌反应60min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苯基-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：88％。

实施例12：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、对氯碘苯1.5mmol、氢氧化钾3.0mmol、碘化亚铜0.20mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，150℃搅拌反应60min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(4-氯苯基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：82％。

实施例13：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、间氯碘苯1.5mmol、氢氧化钾3.0mmol、碘化亚铜0.20mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，150℃搅拌反应60min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(3-氯苯基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：83％。

实施例14：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、4-甲基3-氯碘苯1.5mmol、氢氧化钾3.0mmol、碘化亚铜0.20mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，150℃搅拌反应60min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(4-甲基3-氯苯基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：82％。

实施例15：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、α-溴苯乙酮1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应20min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(苯乙酰甲基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：86％。

实施例16：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、全乙酰化葡萄糖基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应50min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-(全乙酰化葡萄糖基)-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：90％。

实施例17：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基氯1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-(4-甲基)苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：95％。

实施例18：将对氯苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应35min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-(4-氯)苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：95％。

实施例19：将对甲苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-(4-甲基)苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：96％。

实施例20：将邻甲苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-(2-甲基)苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：92％。

实施例21：将2-呋喃丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应30min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-(2-呋喃基)-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：93％。

实施例22：将己(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃搅拌反应0.5h，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-丙烷基-1,2,3-三唑。产物为无色液体，产率：80％。

实施例23：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到聚乙二醇4003.0mL中，100℃超声反应15min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：96％。

实施例24：将苯丙(Z)-β-烯基溴1.0mmol、叠氮化钠1.2mol、苄基溴1.5mmol、DBU 3.0mmol、碘化亚铜0.2mmol加入到DMF 3.0mL中，100℃搅拌反应20min，反应结束后产品经柱层析V_石油醚:V_乙酸乙酯＝3:1处理后得1-苄基-4-苯基-1,2,3-三唑。产物为白色固体，产率：95％。

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。