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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、二环己基碳二亚胺、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‑羧酸乙酯粗品,灰色固体,收率88‑92%,液相色谱归一化含量为90‑97%,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‑羧酸乙酯的合成:将3‑溴甲基‑1‑甲基‑1H‑吡唑‑5‑羧酸乙酯溶于溶剂,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‑羧酸乙酯粗品,柱色谱分离纯化,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‑甲酰胺粗品,柱色谱分离纯化,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,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,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‑吡唑粗品,近白色固体,柱色谱分离纯化,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,无水低级脂肪醇为乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇中一种;醇钠为乙醇钠、甲醇钠、正丙醇钠中的一种;溴代丙酮、草酸二乙酯物料摩尔比为1:1.05 1.05:1;醇钠、溴代丙酮料摩尔比为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,低级脂肪醇为乙醇、甲醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、叔丁醇中一种;溴乙酰丙酮酸乙酯与甲肼物料摩尔比为1:1.5~

1:1.05;反应在冰乙酸提供的酸性条件下;反应在脱水剂二环己基碳二亚胺存在条件下进行。

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,溴代反应溶剂为三氯甲烷、二氯甲烷、环己烷、正己烷中一种;溴代试剂为NBS、二溴海因、液溴中一种;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1:1 1:1.4。

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6.权利要求1所述合成方法中,其特征是所述甲基化反应步骤中,非质子极性溶剂为N,N‑二甲基甲酰胺、二甲亚砜、环丁砜、N‑甲基吡咯烷酮、N,N‑二甲基乙酰胺非质子极性溶剂中一种;无机碱为碳酸钾、碳酸钠、氢氧化钠、氢氧化钾中一种;甲基化试剂为碘甲烷、硫酸二甲酯、碳酸二甲酯中一种;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所述合成方法中,其特征是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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