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专利号: 202110532229X
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 有机化学〔2〕
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种N‑Boc‑4‑溴‑1‑甲基‑3‑甲氨基甲基‑5‑氰基‑1H‑吡唑的合成方法,其特征在于以溴代丙酮和草酸二乙酯为起始原料,通过缩合、关环、溴代、氨解、甲基化、脱水、N‑H保护等7步反应,最终合成N‑Boc‑4‑溴‑1‑甲基‑3‑甲氨基甲基‑5‑氰基‑1H‑吡唑,主要反应式如下:

其具体实验操作步骤为:

第一步,缩合反应步骤,溴乙酰丙酮酸乙酯(化合物D1)的合成:在氮气保护下,在三颈瓶中依次加入无水低级脂肪醇作为溶剂、醇钠,在冰盐浴中搅拌均匀;

 然后将溴代丙酮和草酸二乙酯的混合物缓慢滴加到醇钠‑醇反应体系中,保持反应温度在‑10°C  ‑5°C之间,滴加完后,保持该温度反应一定时间,气相色谱中控检测反应进行~

程度,确定反应完成后,反应液倒入冰水中,使用1mol/L盐酸调节至 pH=5,用一定量乙酸乙酯萃取水相2次;合并后的乙酸乙酯有机层,再采用适量水洗涤两次,用无水Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩乙酸乙酯,得到溴乙酰丙酮酸乙酯(化合物D1)粗品,黄色粘稠液体,减压精馏纯化,收率42‑48%,气相色谱归一化含量为92‑96%;

第二步,关环反应步骤,3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯(化合物D2)的合成:在氮气保护下,在配备机械搅拌的三颈瓶中依次加入溶剂低级脂肪醇、前述反应制备的溴乙酰丙酮酸乙酯(化合物D1)、二环己基碳二亚胺(DCC)、少量冰乙酸, 加热回流下,滴加甲肼,滴加完后,继续剧烈搅拌反应一定时间,气相色谱(GC)中控监测反应,反应完后,减压除去溶剂,所得固体用甲苯与水的混合溶剂,搅拌分散,使用1当量盐酸调节pH=5; 分液,有机相依次用碳酸氢钠饱和溶液、蒸馏水洗涤一次,用无水Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩溶剂甲苯,得到3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯(化合物D2)粗品,灰色固体,收率88‑92%,液相色谱归一化含量为90‑97%,可以不进一步纯化,直接用于下一步反应;

第三步,溴代反应步骤,4‑溴‑3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯(化合物D3)的合成:将3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯(化合物D2)溶于溶剂,分批加入溴代试剂,在

20 25℃反应;TLC检测反应,待反应结束,加适量水淬灭反应,分液,水层再用一定量溶剂萃~

取,合并有机相,用无水Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩溶剂,得到4‑溴‑3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯(化合物D3)粗品,柱色谱(洗脱剂:乙酸乙酯:石油醚=1:2)分离纯化,得到浅黄色固体,收率76 83%,液相色谱归一化含量为93 98%;

~ ~

第四步,氨解反应步骤,4‑溴‑3‑氨甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺(化合物D4)的合成:将一定量含氨4%的乙醇溶液用冰盐浴冷却到在0 2℃,机械搅拌下,缓慢滴加含4‑溴‑3‑~

溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯(化合物D3)的乙醇溶液,在0 2°C搅拌5小时,然后升~

温到25°C搅拌10‑20小时;TLC监测,反应结束,减压回收过量的氨,然后减压蒸出大部分乙醇,冷却后,向残余物中加入适量水、氯仿,搅拌溶解,分液,水层再用少量氯仿萃取一次,合并后的氯仿有机层,用无水Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩氯仿,得到4‑溴‑3‑氨甲基‑1‑甲基‑

1H‑吡唑‑5‑甲酰胺(化合物D4)粗品,柱色谱(洗脱剂:乙酸乙酯:石油醚=1:3)分离纯化,得到近白色固体,收率72 80%,液相色谱归一化含量为94 97%;

~ ~

第五步,甲基化反应步骤,4‑溴‑3‑甲氨基甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺(化合物D5)的合成:氮气保护下,将4‑溴‑3‑氨甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺(化合物D4)加入到非质子极性溶剂中,加入无机碱,控制温度0 5°C,滴加甲基化试剂,滴加完后升温到25°C下,反~

应6小时,反应结束后,将反应液倒入适量水中,用乙酸乙酯萃取3次,合并后的乙酸乙酯有机层,再用一定量水洗涤两次,用无水Na2SO4干燥,过滤,减压浓缩乙酸乙酯,真空干燥除尽残余溶剂,得到4‑溴‑3‑甲氨基甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺(化合物D5)粗品,灰色固体,收率78 88%,液相色谱归一化含量为93 95%,不需要进一步纯化,可以直接用于下一步~ ~

反应;

第六步,脱水反应步骤,4‑溴‑1‑甲基‑3‑甲氨基甲基‑5‑氰基‑1H‑吡唑(化合物D6)的合成:氮气保护条件下,在配备酸性气体吸收装置、机械搅拌的三颈瓶中,依次加入乙腈、4‑溴‑3‑甲氨基甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺(化合物D5),升温到65 70°C,缓慢加入脱水~

试剂,加完后升温到80°C反应6‑12小时;TLC监测反应完成后,冷却至室温后,将反应混合物缓慢滴加到一定量冰水混合物中,滴加过程中保持内温不超过35°C,滴加完后,向所得混合物中补加一定量水,将混合物冷却到5°C,搅拌1小时,静置,过滤得到4‑溴‑1‑甲基‑3‑甲氨基甲基‑5‑氰基‑1H‑吡唑(化合物D6)粗品,近白色固体,柱色谱(洗脱剂:乙酸乙酯:石油醚=

1:2)分离纯化,得到白色固体,收率68 75%,液相色谱归一化含量为96‑99%;

~

第七步,N‑H保护反应步骤,N‑Boc‑4‑溴‑1‑甲基‑3‑甲氨基甲基‑5‑氰基‑1H‑吡唑(化合物1)的合成:氮气保护下,将4‑溴‑1‑甲基‑3‑甲氨基甲基‑5‑氰基‑1H‑吡唑(化合物D6)加入到一定体积 二氯甲烷中,控制温度20‑25°C,滴加(Boc)2O,滴加完后升温到30‑35°C下反应,反应结束,减压蒸馏回收二氯甲烷、过量的(Boc)2O、新产生的叔丁醇,得到化合物1粗品,进一步采用柱色谱(洗脱剂:乙酸乙酯/正己烷=1/4)分离纯化,得到白色固体收率92‑

96%,液相色谱归一化含量为97‑99%。

2.权利要求1所述合成方法中,其特征是:3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯的合成:以溴乙酰丙酮酸乙酯和甲肼为主要原料,在二环己基碳二亚胺及少量冰乙酸存在下进行3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯的合成。

3.权利要求1所述合成方法中,其特征是所述缩合反应步骤中,无水低级脂肪醇可以为乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇等中一种;醇钠可以为乙醇钠、甲醇钠、正丙醇钠等中的一种;溴代丙酮、草酸二乙酯物料摩尔比为1:1.5 1.5:1,最佳比例1:1.05 1.05:1;醇钠、溴~ ~

代丙酮料摩尔比为3:1 0.9:1,最佳比例2:1 1.5:1。

~ ~

4.权利要求1所述合成方法中,其特征是所述关环反应步骤中,低级脂肪醇可以为乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇等中一种;溴乙酰丙酮酸乙酯与甲肼物料摩尔比为1:3 1:0.9,最佳比例1:1.5 1:1.05;反应在冰乙酸提供的酸性条件下;反应在在脱水剂~ ~

二环己基碳二亚胺(DCC)存在条件下进行。

5.权利要求1所述合成方法中,其特征是所述溴代反应步骤中,溴代反应溶剂可以为三氯甲烷、二氯甲烷、环己烷、正己烷等中一种;溴代试剂可以为NBS、二溴海因、液溴等中一种;3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯与溴代试剂物料摩尔比为1:0.9 1:3,最佳比例~

1:1 1:1.4。

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6.权利要求1所述实验操作步骤中,其特征是所述甲基化反应步骤中,非质子极性溶剂可以为N,N‑二甲基甲酰胺(DMF)、二甲亚砜(DMSO)、环丁砜、N‑甲基吡咯烷酮(NMP)、N,N‑二甲基乙酰胺(DMA)等非质子极性溶剂等中一种;无机碱可以为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾等中一种;甲基化试剂可以为碘甲烷、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯等中一种;4‑溴‑3‑氨甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺与甲基化试剂物料摩尔比为1:1.1 1:1.5。

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7.权利要求1所述实验操作步骤中,其特征是所述所述脱水反应步骤中,脱水试剂为POCl3、P2O5中一种;所述脱水反应步骤中,4‑溴‑3‑甲氨基甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑甲酰胺与脱水试剂物料摩尔比为1:2 1:10。

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