5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑的制备

发布日期:2022/4/29 10:43:17

背景及概述

吡唑类化合物是一类含氮的杂环化合物，吡唑环上取代基可以多方位变换的特点决定了吡唑类衍生物结构的多样性。吡唑类化合物具有高效、低毒、作用机理独特、安全、无交互抗性等特点，在医药和农药领域有着广泛的应用。在农业上具有杀虫、杀菌、除草、调节植物生长的作用。在医药上吡唑类化合物具有抗菌、抗癌、抗炎症、抗组胺、抗病毒等活性。5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑英文名：5-Chloro-1-methyl-4-nitropyrazole，中文别名：5-氯-1-甲基-4-硝基-1H-吡唑，分子式：C4H4ClN3O2，分子量：161.55，CAS 登录号：42098-25-9。

制备

以5-氯吡唑为起始物料，经硝硫混酸发生硝化反应制得5-氯-4-硝基吡唑后，再与碘甲烷发生甲基化反应制备得到目标化合物5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑[1]。5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑合成反应式如下图：

图1 5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑合成反应式

实验操作：

5-氯-4-硝基吡唑的合成

5-氯吡唑分批加入到25 mL 98％浓硫酸中，使其完全溶解；将50 mL制备好的硝硫混酸缓慢滴加入到四口瓶中，滴加完毕后，油浴升温至100℃，反应5 h后停止反应冷却到室温，将反应液倒入200 mL碎冰中，待冰全部融化后，析出白色沉淀，抽滤，烘干，滤液用乙醚萃取，合并抽滤和萃取的产物，然后用甲苯对其重结晶，制得5-氯-4-硝基吡唑。

5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑的合成

将5-氯-4-硝基吡唑加入溶于50 ml N,N-二甲基甲酰胺(DMF)中，然后加入氢氧化钠，搅拌溶解，反应2 小时，冰水浴条件下通入氮气，缓慢滴加2．5 mL碘甲烷(溶于20 mL DMF中)，滴加完后升温至40℃反应10 小时。冷却至室温，倒入200 mL蒸馏水中，洗出浅黄色固体，用蒸馏水洗涤数次，干燥。得到目标化合物5-氯-1-甲基-4-硝基吡唑。