本发明专利技术公开了一种1H‑吡唑衍生物的合成方法，属于有机合成技术领域。本发明专利技术涉及的1H‑吡唑衍生物具有如1所示化学结构通式。本发明专利技术公开了上述化合物的结构通式、合成方法。合成方法：将含不同取代基的硝基环丙烷化合物、偶氮二甲酸酯以及三苯基膦溶于有机溶剂中，所得反应混合物在室温及氮气保护下搅拌反应得到中间体化合物；将所得中间体化合物先在酸作用下反应，然后在N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中回流搅拌，实现了1H-吡唑衍生物的合成。本发明专利技术提供的1H-吡唑衍生物的合成方法属于全新的合成策略，且合成路线中使用的原料易得、无需过渡金属参与、底物适用范围广。本发明专利技术为1H-吡唑衍生物的制备提供了新技术和新方法。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术的技术方案涉及一类1H-吡唑衍生物，特别涉及一种1H-3-烷氧基-4-甲酸酯吡唑化合物的合成方法，属于有机合成
技术介绍
吡唑是一类重要的五元氮杂环化合物，其作为核心骨架广泛存在于医药、农药、功能材料等分子结构中，具有重要的药理作用、生物活性及特殊功能。例如，在医药领域中，吡唑类药物对许多疾病具有良好的疗效(Curr.Med.Chem.2011，18，5114)，一些芳基取代的吡唑化合物对热休克蛋白表现出较好的抑制活性(WO 2003055860)，同时对DNA旋转酶具有抑制作用(Bioorg.Med.Chem.2004，12，5515)；在农药领域中，该类化合物广泛用作杀虫剂、杀菌剂及除草剂，并且具有高选择性、高效低毒和结构多样的特点(Heterocycles 2007，71，1467)；在功能材料领域中，吡唑衍生物具有特殊的光学物理和电化学性质，可用作光敏材料、着色剂以及稳定剂等用途(Curr.Org.Chem.2011，15，1423)，同时广泛用于功能配位聚合物以及用作金属有机框架材料的配体(Coord.Chem.Rev.2016，307，1)。因此，发展高效构建吡唑杂环的方法长期受到农化品、医药品、化学及化工等领域研究工作者的重视，同时也建立了一些有效合成吡唑衍生物的方法。目前已有的吡唑衍生物合成方法，主要包括以下几种合成策略：(1)通过1，3-双亲电试剂与肼类化合物的缩合反应，这是吡唑化合物的传统合成方法(In Comprehensive Heterocyclic Chemistry III，Elsevier：Oxford，U.K.，2008，Vol.4，1)；(2)基于1，3-偶极环加成反应，这是合成多取代吡唑化合物最有效的策略之一(Synthetic Applications of 1，3-Dipolar Cycloaddition Chemistry toward Hetero-cycles and Natural Products；John Wiley and Sons；New York，2002)；(3)利用多组分反应以及串联反应合成吡唑衍生物(Chem.Rev.2011，111，6984)；(4)基于过渡金属催化的C-N或者C-C键偶联反应构建吡唑骨架(Chem.Rev.2011，111，6984)。近年来的研究发现，由三苯基膦与偶氮二甲酸酯形成的Huisgen内盐能够与缺电子烯、炔烃等亲电试剂发生环化反应，通过一步化学转化实现吡唑骨架的构建，从而为吡唑衍生物的合成提供了一种新颖的合成策略(RSC Adv.2013，3，16885；Org.Biomol.Chem.2015，13，4869)。综上所述，结构多样的吡唑衍生物具有广泛的实际用途，有关吡唑衍生物的合成长期受到化学家的重视，也发展了一些有效的合成方法。然而，现有的吡唑衍生物合成方法常常存在底物范围有限、适用范围不广等缺点，难以满足结构多样的吡唑衍生物的合成需要，因此，从简单易得的原料出发，发展有效构建结构多样的吡唑衍生物的合成新方法，仍然是有机合成化学中一个值得研究的课题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种高效合成1H-3-烷氧基-4-甲酸酯吡唑化合物的新方法。本专利技术采用以下的技术方案实现：所涉及的1H-吡唑衍生物的化学结构通式如I所示：其中：R1选自C1-C6烷基、苄基中的一种；R2选自未取代的或者被一个或多个选自卤素、硝基、氰基、三氟甲基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基取代的芳基或杂芳基、C1-C6烷基、乙烯基或者取代的乙烯基、乙炔基或者取代的乙炔基中的一种。本专利技术提供的1H-吡唑衍生物I合成方法如下：具体分为以下步骤实施：将反应底物II及偶氮二甲酸酯III溶于有机溶剂中，在氮气保护下将三苯基膦加入上述有机溶液中，上述反应物摩尔投料比为1∶(1～2.5)∶(1～2.5)，所得反应混合物在室温下搅拌反应1小时至24小时，用薄层层析TLC跟踪反应进程。当反应物II完全消耗后，将溶剂在减压下脱除，所得粗产品经200～300目硅胶柱层析纯化，得中间体化合物IV，其中淋洗剂采用石油醚-乙酸乙酯混合溶剂，体积比为15∶1～10∶1。将中间体化合物IV溶于有机溶剂中，向反应体系中加入一定量的酸，所得反应混合物在室温下反应20分钟至1小时，然后将溶剂减压脱除，将所得残余物溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中回流搅拌1小时至12小时。将反应体系冷却至室温，加入水，用二氯甲烷萃取三次，合并有机相后用饱和食盐水洗涤三次，然后有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压脱除溶剂，所得粗产品经200～300目硅胶柱层析纯化，得目标化合物I。淋洗剂采用石油醚-乙酸乙酯混合溶剂，体积比为5∶1～3∶1。以所得纯品计算收率，根据目标化合物的不同，总收率为32～69％。目标化合物I制备的量和反应容器的体积可按相应比例扩大或缩小。目标化合物I的化学结构和理化参数见表1。上述合成方法中，所述反应底物II包括含有不同取代基的1，1-二酯基-2-硝基环丙烷化合物。上述合成方法中，所述偶氮二甲酸酯III包括偶氮二甲酸二乙酯、偶氮二甲酸二异丙酯、偶氮二甲酸二叔丁酯及偶氮二甲酸二苄酯。上述合成方法中，所述有机溶剂选自乙腈、苯、甲苯、二甲苯、四氢呋喃(THF)、1，4-二氧六环、二氯甲烷、氯仿、1，2-二氯乙烷、N，N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)中的任意一种或多种。上述合成方法中，所述一定量指所采用的酸与反应物II的摩尔投料比为1∶1～10∶1。上述合成方法中，所述酸为质子酸、Lewis酸以及在溶液中显酸性的盐类化合物。其中，所述质子酸为硫酸、盐酸、硝酸、磷酸以及有机酸如甲酸、乙酸、三氟乙酸、苯甲酸、苯乙酸；所述Lewis酸为三氟化硼、三氯化铝、三氯化铁、二氯化锌、五氟化锑；所述在溶液中显酸性的盐类化合物为硫酸氢钾、硫酸氢钠、磷酸二氢钾、磷酸二氢钠、卤化铵、硫酸铵。上述合成方法中，所述加热是指反应温度在60～150摄氏度范围内。本专利技术的技术创新和应用：所提供的1H-吡唑衍生物的合成方法属于全新的合成策略，并且合成路线中使用的原料易得、无需过渡金属参与、底物适用范围广。本专利技术为1H-吡唑衍生物的制备、特别是为1H-3-烷氧基-4-甲酸酯吡唑化合物的制备提供了新技术新方法。本专利技术通过特定的制备实施例，更加具体地说明1H-吡唑衍生物I的合成方法，所述实施例的用途仅用于具体说明本专利技术，尤其是具体实施的实验条件仅是举例说明，并非对本专利技术的实际保护范围构成任何限定。具体实施方式如下：具体实施方式：以下实施例中所采用的反应底物II为1，1-二酯基-2-硝基环丙烷化合物，采用已知合成方法制备(参见J.Org.Chem.2014，79，3653；J.Org.Chem.2006，71，7494)，其结构通式为：所采用的偶氮二甲酸酯III采购自试剂商，未做进一步的纯化，其结构通式为：本专利技术合成的1H-吡唑衍生物I的结构通式为：上述结构通式中：R1选自C1-C6烷基、苄基中的一种；R2选自未取代的或者被一个或多个选自卤素、硝基、氰基、三氟甲基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基取代的芳基或杂芳基、C1-C6烷基、乙烯基或者取代的乙烯基、乙炔基或者取本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种1H‑吡唑衍生物的合成方法，其技术特征如下：具体分为以下步骤实施：将反应底物II及偶氮二甲酸酯III溶于有机溶剂中，在氮气保护下将三苯基膦加入上述溶液中，上述反应物摩尔投料比为1∶(1～2.5)∶(1～2.5)，所得反应混合物在室温下搅拌反应1小时至24小时，用薄层层析TLC跟踪反应进程。当反应物II完全消耗后，将溶剂在减压下脱除，所得粗产品经200～300目硅胶柱层析纯化，得中间体化合物IV，其中淋洗剂采用石油醚‑乙酸乙酯混合溶剂，体积比为15∶1～10∶1。将中间体化合物IV溶于有机溶剂中，向反应体系中加入一定量的酸，所得反应混合物在室温下反应20分钟至1小时，然后将溶剂减压脱除，所得残余物溶于N，N‑二甲基甲酰胺(DMF)中回流搅拌1小时至12小时。将反应体系冷却至室温，加入水，用二氯甲烷萃取三次，合并有机相后用饱和食盐水洗涤三次，然后有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压脱除溶剂，粗产品经200～300目硅胶柱层析纯化，得目标化合物I。淋洗剂采用石油醚‑乙酸乙酯混合溶剂，体积比为5∶1～3∶1。以所得纯品计算收率，根据目标化合物的不同，总收率为32～69％。
【技术特征摘要】
1.一种1H-吡唑衍生物的合成方法，其技术特征如下：具体分为以下步骤实施：将反应底物II及偶氮二甲酸酯III溶于有机溶剂中，在氮气保护下将三苯基膦加入上述溶液中，上述反应物摩尔投料比为1∶(1～2.5)∶(1～2.5)，所得反应混合物在室温下搅拌反应1小时至24小时，用薄层层析TLC跟踪反应进程。当反应物II完全消耗后，将溶剂在减压下脱除，所得粗产品经200～300目硅胶柱层析纯化，得中间体化合物IV，其中淋洗剂采用石油醚-乙酸乙酯混合溶剂，体积比为15∶1～10∶1。将中间体化合物IV溶于有机溶剂中，向反应体系中加入一定量的酸，所得反应混合物在室温下反应20分钟至1小时，然后将溶剂减压脱除，所得残余物溶于N，N-二甲基甲酰胺(DMF)中回流搅拌1小时至12小时。将反应体系冷却至室温，加入水，用二氯甲烷萃取三次，合并有机相后用饱和食盐水洗涤三次，然后有机相用无水硫酸镁干燥，过滤，减压脱除溶剂，粗产品经200～300目硅胶柱层析纯化，得目标化合物I。淋洗剂采用石油醚-乙酸乙酯混合溶剂，体积比为5∶1～3∶1。以所得纯品计算收率，根据目标化合物的不同，总收率为32～69％。2.权利要求1所述的合成方法中，所合成的1H-吡唑衍生物具有如式I所示的化学结构通式：其中：R1选自C1-C6烷基、苄基中的一种；R2选自未取代的或者被一个或多个选自卤素、硝基、氰基、三氟甲基、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基取代的芳基...
【专利技术属性】
技术研发人员：贺峥杰，杨昌江，刘卫，
申请(专利权)人：南开大学，
类型：发明
国别省市：天津;12
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