1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的制备

发布日期:2022/11/22 10:12:39

背景及概述

吡唑是具有五元环结构单元的芳香杂环有机化合物，广泛存在于天然产物结构中，吡唑衍生物因其具有抗癌、杀虫等活性，逐渐成为化工、医药、农药领域的研究热点。许多吡唑衍生物在开发抗肿瘤、抗炎、抗菌、止痛等医药以及杀虫、杀螨、除草等农药方面取得了显著成就。1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯为吡唑衍生物代表化合物。对1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯进行结构修饰、将不同取代基引入到吡唑环结构上，有望得到性能更优异的吡唑衍生物。

制备

本文以乙酰丙酮酸乙酯为原料，与甲基肼发生关环反应，制备目标化合物1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯[1]。其合成反应式如下图：

图1 1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的合成反应式

实验操作：

方法一、

乙酰丙酮酸乙酯的合成

在2 L反应瓶上安装回流冷凝管和滴液漏斗，机械搅拌加入550 mL无水乙醇，室温下分批加入25.3 g（1.1 mol）金属钠。待金属钠完全溶解，继续保持室温搅拌0.5 h，将146 g草酸二乙酯（1 mol）和58 g（1 mol）丙酮混合，滴入上述反应液。保持反应温度20～30 ℃，加料完成继续室温反应5 h。反应完成，将反应物于水浴下浓缩，去除大部分乙醇。加水200 mL，用盐酸调节pH为3～5。用乙酸乙酯萃取，合并有机相，加无水硫酸钠干燥。得到粗产品，先减压回收乙酸乙酯和低沸点物质，再蒸馏收集117～119 ℃/4 kPa下产物。得到产品乙酰丙酮酸乙酯无色液体。

1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯的合成

甲基肼很慢加入到乙酰丙酮酸乙酯的溶液中，再加入醋酸。混合物变成了鲜红色。薄层色谱分析表明，该反应具有良好的催化活性室温下1h内完成。结果混合物用碳酸钠水溶液中和加入二氯甲烷洗涤，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸发成干燥。残渣由正己烷重结晶成1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯。

方法二、

1H-吡唑-5-甲酸乙酯很慢加入到硫酸二甲酯的二氯甲烷溶液中50℃搅拌4小时。薄层色谱检测反应进度。混合物用碳酸钠水溶液中和，有机层用无水硫酸镁干燥，蒸发成干燥，得目标化合物1,3-二甲基-1H-吡唑-5-甲酸乙酯。