[发明专利]吡唑杂环的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种吡唑杂环的合成方法，特别是一种在纯水中由磷钨酸催化使得二羰基化合物与肼类化合物缩合得到吡唑杂环的合成方法。

背景技术

现有的制备吡唑杂环的方法有：在催化剂的存在下对一级胺的胺化(如Org.Lett.2005，7，713-716报道了一种在环氧乙亚胺催化剂存在下合成吡唑杂环的方法)；以及腙与硝基代烯烃的环合反应(如Org.Lett.2006，8，3505)等。该类方法存在的缺陷是：有机溶剂的使用带来环境不友好(其挥发性造成大气污染，易燃性造成安全隐患)；反应时间长；产率不高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种在纯水中由磷钨酸催化使得二羰基化合物与肼类化合物缩合得吡唑杂环的合成方法。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的。

一种吡唑杂环的合成方法，包括以下步骤：

(1)将二羰基化合物与肼类化合物混合，加入纯水作为溶剂，5mmol二羰基化合物对应6～10mL的纯水溶剂；向上述混合物中加入0.005～0.015当量磷钨酸作为催化剂，在5℃～60℃温度下搅拌反应2～12小时；二羰基化合物、肼类化合物以及催化剂的摩尔比为1∶1.1∶0.005～1∶1.1∶0.015；

(2)待反应结束，用乙酸乙酯对上述反应液萃取，合并有机层，分液弃水层；将有机层用饱和碳酸钠溶液、饱和氯化钠溶液依次洗涤，然后用无水硫酸镁干燥，过滤，减压脱溶，得到粗产物；将该粗产物用柱色谱法进行分离，得到吡唑杂环纯品；

其反应式如下：

反应式(1)中R¹为烷基或芳基，R²为烷基、芳基或烷氧基，R³为氢、烷基或卤素基团，R⁴为氢、烷基、芳基或酰基。

作为一种改进，所述反应式(1)中原料二羰基化合物中R¹为芳基时，所述芳基是取代苯基、萘基或苄基；其中取代苯基是对甲氧基苯基、对甲基苯基、苯基、对氟苯基、邻氟苯基、对氯苯基、邻氯苯基、对溴苯基、邻溴苯基、对-(三氟甲基)苯基、对-(N，N-二甲胺基)苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基或3，4-二甲基苯基；萘基是α-萘基或β-萘基。

作为一种改进，所述反应式(1)中原料二羰基化合物中R²为芳基时，所述芳基是取代苯基、萘基或苄基；其中取代苯基是对甲氧基苯基、对甲基苯基、苯基、对氟苯基、邻氟苯基、对氯苯基、邻氯苯基、对溴苯基、邻溴苯基、对-(三氟甲基)苯基、对-(N，N-二甲胺基)苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基或3，4-二甲基苯基；萘基是α-萘基或β-萘基。

作为一种改进，所述反应式(1)中原料肼类化合物中取代基R⁴为芳基时，所述芳基是取代苯基、萘基或苄基；其中取代苯基是对甲氧基苯基、对甲基苯基、苯基、对氟苯基、邻氟苯基、对氯苯基、邻氯苯基、对溴苯基、邻溴苯基、对-(三氟甲基)苯基、对-(N，N-二甲胺基)苯基、邻甲基苯基、间甲基苯基或3，4-二甲基苯基；萘基是α-萘基或β-萘基。

作为一种改进，所述反应式(1)中原料肼类化合物中取代基R⁴为酰基时，所述酰基是烷酰基或芳酰基；其中芳酰基是对甲氧基苯甲酰基、对甲基苯甲酰基、苯甲酰基、对氟苯甲酰基、邻氟苯甲酰基、对氯苯甲酰基、邻氯苯甲酰基、对溴苯甲酰基、邻溴苯甲酰基、对-(三氟甲基)苯甲酰基、对-(N，N-二甲胺基)苯甲酰基、邻甲基苯甲酰基、间甲基苯甲酰基或3，4-二甲基苯基。

本发明的有益效果是：本发明所制产品是一类重要的生物活性物质，在药物的合成和应用中具有非常重要的作用；该合成方法条件温和，产物立体选择性较好，产率较高；以纯水作溶剂，环境友好；反应原料易得，操作简便，适用于实验室制备和工业规模生产。

具体实施方式

实施例1

二羰基化合物1a(5mmol，500mg)与肼类化合物2a(5.5mmol，594mg)于纯水(6ml)中，加入0.005当量磷钨酸(0.025mmol，72mg)25℃(即室温)搅拌进行反应12小时。反应结束，反应液用乙酸乙酯萃取，合并有机层，分液弃水层；有机层用饱和碳酸钠溶液、饱和氯化钠溶液依次洗涤，无水硫酸镁干燥，过滤，减压脱溶，得到粗产物；将该粗产物用柱色谱法进行分离，得到黄色油状液体3a(602mg，70％)。