一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法技术

本发明专利技术公开了一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，属于有机合成技术领域。以1‑芳基吡唑烷酮类化合物1和炔丙醇类化合物2为原料，在[RhCp*Cl

【技术实现步骤摘要】
一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法
本专利技术属于有机合成
，具体涉及一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法。
技术介绍
吡唑啉酮并苯二氮杂卓是一类重要的含氮稠杂环类化合物，该类化合物不仅在自然界中广泛存在，而且许多都具有抗菌、抗癌、抗病毒、抗焦虑和神经保护等独特的生物及药物活性。目前，尽管现有文献中已经报道了合成吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的可靠方法，但这些方法仍然存在原料不易得到、合成步骤多、操作繁琐和原子经济性低等问题。因此，研究并开发从简单易得的原料出发，经过简洁的操作来合成吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的新方法，具有十分重要的理论意义和实用前景。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提供了一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，该合成方法通过1-芳基吡唑烷酮类化合物和炔丙醇类化合物之间的[4+3]环化反应，高效地、区域选择性地合成了吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物，该方法具有原料简单易得、操作简便、条件温和、选择性好及底物适用范围广等优点，具有潜在的工业应用前景。本专利技术为解决上述技术问题采用如下技术方案，一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，包括如下操作：以1-芳基吡唑烷酮类化合物1和炔丙醇类化合物2为原料，在铑或钌催化剂和添加剂存在下，有机溶剂中反应得到吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物3，反应方程式为：其中：R1为氢、卤素、三氟甲基、氰基、硝基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；R2为氢或C1-4烷基；R3为氢或C1-4烷基；R4为C1-6链状烷基、C3-6环烷基、噻吩基、吡啶基、苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为卤素、三氟甲基、硝基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；R5和R6各自独立为C1-4烷基、C3-6环烷基或共同组成C4-6环烷基。进一步地，在上述技术方案中，所述反应溶剂选自1,2-二氯乙烷(DCE)、甲醇(CH3OH)、甲苯(toluene)、乙腈(CH3CN)、二氯甲烷(DCM)或丙酮(acetone)。在实验过程中发现上述反应溶剂除起到溶解原料的作用外，对反应收率影响较大，其中甲苯、二氯乙烷、二氯甲烷和丙酮效果良好，甲苯反应结果最佳。进一步地，在上述技术方案中，所述铑催化剂为二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体{简称[RhCp*Cl2]2}、五甲基环戊二烯基醋酸铑(III){简称RhCp*(OAc)2}或[RhCl(COD)]2；所述钌催化剂为[Ru(p-cymene)Cl2]2。采用其它金属催化剂，例如CoCp*(CO)I2、MnBr(CO)5或[IrCp*Cl2]2等催化剂时，反应几乎不发生(收率低于5％)。进一步地，在上述技术方案中，所述添加剂为醋酸锌、醋酸、醋酸钠、醋酸铯、醋酸钾中的一种或几种混合。优选情况下，添加剂为醋酸锌与醋酸、醋酸钠、醋酸铯、醋酸钾其中之一组成。为进一步降低成本和提高收率，最优选情况下，添加剂为醋酸锌和醋酸钠组合，两者摩尔比例最佳为1:1。进一步地，在上述技术方案中，所述1-芳基吡唑啉酮类化合物1、炔丙醇类化合物2、添加剂和催化剂的投料摩尔比为1:1-1.5:0.5-1.0:0.02-0.03。进一步地，在上述技术方案中，所述反应温度为80-110℃。进一步地，在上述技术方案中，所得产物3可通过不同还原剂的作用得到不同的产物。例如采用钯碳催化氢化，将双键还原得到化合物4；采用四氢铝锂还原，将吡唑啉酮的酰胺键打开得到化合物5。专利技术有益效果：本专利技术与现有技术相比具有以下优点：1)合成过程简单、高效，通过1-芳基吡唑烷酮类化合物和炔丙醇类化合物之间的一锅串联反应，即可高选择性地合成出吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物；2)原料价廉易得，反应条件温和，操作简便，底物的适用范围广；3)反应原子经济性高，符合绿色化学的要求。具体实施方式以下通过实施例对本专利技术的上述内容做进一步详细说明，但不应该将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本专利技术上述内容实现的技术均属于本专利技术的范围。实施例1向15mL反应瓶中依次加入1a、2a、溶剂、催化剂和添加剂，盖上塞子密封，将其置于油浴中升温搅拌反应。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得白色固体产物3a。通过改变反应的催化剂、添加剂、溶剂、反应物之间的当量比和反应温度等反应条件，得到一系列的结果，见表1。表1不同反应条件下3a的合成a实施例2向15mL反应瓶中依次加入1a(48.7mg,0.3mmol)、2a(48.1mg,0.3mmol)、甲苯(2mL)、二氯(五甲基环戊二烯基)合铑(III)二聚体([RhCp*Cl2]2,4.7mg,0.0075mmol)、醋酸锌(27.5mg,0.15mmol)和醋酸钠(12.3mg,0.15mmol)，盖上塞子密封，将其置于100℃油浴中搅拌反应4h。待反应结束后，冷却至室温，抽滤，旋干，过硅胶柱分离(石油醚/乙酸乙酯＝3/1)得白色固体产物3a(80.5mg,88％)。该化合物的表征数据为：1HNMR(400MHz,CDCl3)δ1.67(s,6H),2.77(t,J＝7.2Hz,2H),4.10(t,J＝7.2Hz,2H),5.99(s,1H),6.99-7.01(m,1H),7.03-7.07(m,1H),7.18-7.20(m,2H),7.25-7.26(m,2H),7.28-7.33(m,3H).13C{1H}NMR(100MHz,CDCl3)δ26.9,33.3,49.0,63.1,116.3,124.4,127.4,127.9,128.1,129.3,132.1,132.6,136.5,139.9,144.4,149.6,173.6.HRMScalcdforC20H21N2O:305.1648[M+H]+,found:305.1647.实施例3依照实施例2的方法和步骤a,b，通过改变反应物1和2，可以合成出各种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物3a-3z和3aa-3ee，具体结果如下：a反应条件:1(0.3mmol),2(0.3mmol),[RhCp*Cl2]2(0.0075mmol),Zn(OAc)2(0.15mmol),NaOAc(0.15mmol),toluene(2mL),100℃,4h；b分离收率。---------------------------------------------------------------------代表性产物表征数据如下：5,5,9-Trimethyl-7-phenyl-1,2-dihydro-3H,5H-benzo[c]pyrazolo[1,2-a][1,2]diazepin-3-one(3b)Whitesolid(80.4mg,84％).1HNMR(400MHz,CDCl3)本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，其特征在于，包括如下操作：以1-芳基吡唑烷酮类化合物1和炔丙醇类化合物2为原料，在铑或钌催化剂和添加剂存在下，有机溶剂中反应得到吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物3，反应方程式为：/n

【技术特征摘要】
1.一种吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，其特征在于，包括如下操作：以1-芳基吡唑烷酮类化合物1和炔丙醇类化合物2为原料，在铑或钌催化剂和添加剂存在下，有机溶剂中反应得到吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物3，反应方程式为：



其中：R1为氢、卤素、三氟甲基、氰基、硝基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；R2为氢或C1-4烷基；R3为氢或C1-4烷基；R4为C1-6链状烷基、C3-6环烷基、噻吩基、吡啶基、苯基或取代苯基，取代苯基苯环上的取代基为卤素、三氟甲基、硝基、C1-4烷基或C1-4烷氧基；R5和R6各自独立为C1-4烷基、C3-6环烷基或共同组成C4-6环烷基。


2.根据权利要求1所述吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，其特征在于：反应溶剂选自1,2-二氯乙烷、甲苯、二氯甲烷或丙酮。


3.根据权利要求2所述吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，其特征在于：反应溶剂选自甲苯。


4.根据权利要求1所述吡唑啉酮并苯二氮杂卓类化合物的合成方法，其特征在于：所述铑催化剂为[RhCp*Cl2]2、RhCp*(OAc)2或[RhCl(COD)]2；所述钌催化剂为[Ru(p-cymene...

【专利技术属性】
技术研发人员：张新迎，张凌华，李露露，辛茜茜，徐园双，范学森，
申请(专利权)人：河南师范大学，
类型：发明
国别省市：河南;41