樂毅成 劉相乾
(中國船舶重工集團(tuán)公司第七一二研究所,武漢 430064)
吡唑類雜環(huán)化合物是一類具有廣泛生理活性的化合物。該類化合物在殺菌、殺蟲、除草和植物生長調(diào)節(jié)等方面表現(xiàn)出優(yōu)良的特性[1~3],還具有抗感染、抗病毒、抗焦慮、抗癌、止痛等活性[4,5],而且因其高效、低毒以及吡唑環(huán)上取代基可以多方位地變換,在農(nóng)藥和醫(yī)藥方面有著廣泛的應(yīng)用。吡唑類結(jié)構(gòu)作為一種重要的活性結(jié)構(gòu)單元,日益成為雜環(huán)化學(xué)研究的熱門課題之一[6,7]。近年來,對含吡唑環(huán)的雙雜環(huán)化合物的研究已經(jīng)成為藥物及新農(nóng)藥創(chuàng)制的熱點(diǎn),國內(nèi)外報(bào)道了一系列吡唑與雜環(huán)是通過亞甲基[4]、砜基[5]等基團(tuán)連接形成含吡唑雙雜環(huán)、吡唑與雜環(huán)直接連接形成的含吡唑雙雜環(huán)化合物[8]。本文合成了兩個新型含有 1H-吡唑的雙雜環(huán)化合物,它們的結(jié)構(gòu)通過1HNMR、MS以及 IR證實(shí)。具體的合成路線如下:
X-4數(shù)字顯示顯微熔點(diǎn)儀;Nexus型FT-IR紅外光譜儀測定(KBr壓片法);Trace MS 2000GC/MS型質(zhì)譜儀;Mercury VX-400 MHz型超導(dǎo)核磁共振儀(TMS為內(nèi)標(biāo)、CDCl3或者DMSO-d6為溶劑)。所有試劑均為市售分析純試劑或者化學(xué)純。
在50 mL無水乙醇中加入0.1 mol 金屬鈉,約10 min溶解完畢,冷卻到室溫后,迅速加入0.1 mol乙酰乙酸乙酯。室溫?cái)嚢? h后,于30~40oC下減壓蒸除乙醇,蒸干后加入20 mL甲苯,振搖成懸濁液。再次減壓濃縮,得到白色固體。然后加入50 mL無水THF,攪拌成懸濁液。
在上述懸濁液中1 h 內(nèi)緩慢滴加溶于30 mL THF的芳甲酰氯(0.1 mol)溶液,室溫?cái)嚢柽^夜,繼續(xù)回流1 h后冷卻至40oC,迅速加入0.3 mol NH4Cl和0.1 mol NH3的80 mL水溶液,在40~50oC下強(qiáng)烈振搖30 min后,冰浴下迅速冷卻,減壓蒸除大部分THF,用CHCl3萃取,無水Na2SO4干燥,硅膠柱層析(V石油醚:V乙酸乙酯= 4:1)。 4a: 收率84%;1H NMR (CDCl3)δ:1.23(t,3H,CH3),3.93(s,2H,CH2),4.16(q, 2H,CH2Me),7.3~7.9(m,5H,PhH);EI-MS:m/z 192(M+,14)。4b: 收率81%;1H NMR (CDCl3)δ:1.24(t,3H,CH3), 3.84(s,2H,CH2),4.14(q,2H,CH2Me),5.91(s,2H,OCH2O),6.7~7.5(m,3H,ArH);EI-MS: m/z 236(M+,41)。
0.01 mol 化合物4,加入溶有等量金屬鈉的20 mL 無水乙醇溶液中,攪拌2~3 h,室溫下減壓除去乙醇得白色粉末狀固體,加入20 mL無水乙醚,攪拌成懸濁液,將1 L 含有0.01 mol 碘的THF溶液滴加到反應(yīng)器中,滴加完畢,繼續(xù)攪拌2~3 h,減壓蒸除溶劑,得淺黃色粘稠狀物,薄層檢測為一單點(diǎn),收率99%。5a:IR(KBr)v/cm-1:3080,2580,1730,1650,1600;1H NMR (CDCl3)δ:0.99(t,6H,CH3),3.95(q,4H,CH2Me),5.51(s,2H,CH),6.8~7.9(m,10H,PhH);EIMS:m/z 382; 5b:IR(KBr)v/cm-1:3070,2570,1720,1660,1590;1H NMR (CDCl3)δ:0.97(t,6H,CH3),4.11(q,4H,CH2Me),5.51(s,2H,CH), 5.96(s,4H,OCH2O),6.7~7.5(m,6H,ArH);EI-MS:m/z 471。
100 mL的裝有0.0075 mol化合物5的圓底燒瓶中加入25 mL乙醇,0.017 mol 85%水合肼。該混合物在0oC下攪拌反應(yīng)2小時,然后加熱回流攪拌2小時,冰水冷卻,過濾,用少量乙醇洗滌,干燥得白色固體。6a: 收率84%。m.p.>300oC(dec);IR(KBr)v/cm-1:3340,3120,1596,1400,765;1H NMR (DMSO-d6)δ: 12.0(S,1H , NH),9.85(S,1H,OH),7.45(s,2H, CH),7.19~7.29(m,10H,PhH);EI-MS:m/z 318。6b: 收率81% 。 m.p.>300(dec); IR(KBr)v/cm-1: 3311 ,3121,1501,1484,1243,1041,934;1H NMR(DMSO-d6)δ:12.0(S,1H,NH),9.65(S,1H,OH),6.97~6.94(m,6H, ArH),5.97(s,4H,OCH2O);EI-MS:m/z 407[M+H]+。
乙酰乙酸乙酯轉(zhuǎn)化成為鈉鹽后,減壓除去大部分乙醇后再加入甲苯濃縮,借助共沸蒸餾除盡殘留的乙醇,這樣既可近于定量地得到純凈的乙酰乙酸乙酯鈉鹽,又可防止下一步反應(yīng)中酰氯與殘存的乙醇生成羧酸乙酯副產(chǎn)物。
乙酰乙酸乙酯鈉鹽在與酰氯在無水THF介質(zhì)中反應(yīng)之后,生成的化合物3可以不經(jīng)過分離,直接進(jìn)行乙?;瑫r由于NH3/NH4Cl的水溶液能夠與THF混溶成均相,從而使消除乙酰基更容易。
β-酮酸酯在乙醇鈉/碘的作用下實(shí)現(xiàn)二聚偶聯(lián)反應(yīng)得到1,4-二酮化合物反應(yīng)進(jìn)行得十分完全,產(chǎn)物不用柱分離,只需用一短柱除去產(chǎn)物中的雜質(zhì),無需分離精制即可以用于下一步與水合肼的反應(yīng),反應(yīng)后的混合物用冰水冷卻、過濾以及少量乙醇洗滌干燥即可得到極純目標(biāo)產(chǎn)物。
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