一种3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基--1H-吡咯-2,5-二酮化合物的制备方法技术领域
本发明属于药物中间体及其制备领域,特别涉及一种3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基--1H-吡
咯-2,5-二酮化合物的制备方法。
背景技术
3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮(I)及其衍生物是重要的药物合成中间体,
同时具有广泛的抗细菌、抗真菌活性,特别是对革兰氏阳性菌(例如:枯草杆菌、金黄色葡
萄球菌等)具有较强的抑制活性(Igarashi,Y.;Watanabe,S.Antimicrobial activities of
2-arylthio-N-alkylmaleimides.J.Ind.Microbiol.Biot.1992,9(2),91-96和Igarashi,Y.;Watanabe,S.
Investigation of quantitative structure antimicrobial activity relationship of
2-arylthio-N-methylmaleimides.Nippon.Kagaku.Kaishi,1993,10,1198-1200)。文献报道3-(4-
甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮类化合物的合成方法主要包括两种:方法一为4-甲氧
基苯硫酚与N-甲基马来酰亚胺发生亲核加成反应,然后用N-氯代丁二酰亚胺(NCS)或二氯
亚砜氯化,最后在三乙胺的作用下消除氯化氢制得3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-吡咯-2,5-二酮
(I)(Igarashi,Y.;Watanabe,S.Preparation of 2-arylthio-N-alkylmaleimides.Nippon.Kagaku.
Kaishi,1990,11,1284-1290.);方法二以盐酸羟氨和3-(苯硫基)琥珀酸酐为原料,无水碳酸
钠为催化剂,在水中回流制得3-苯硫基-1-羟基琥珀酰亚胺,然后,再与甲磺酰氯、吡啶在干
燥的甲苯溶剂中室温搅拌过夜制得3-苯硫基-1H-吡咯-2,5-二酮(Groutas,W.C.;Venkataraman,
R.;Brubaker,M.J.;Tagnsagawa,F.Facile redox formation of a 3-substituted maleimide from a
3-substituted N-hydroxysuccinimide.Tetrahedron Lett.,1991,32(43),6093-6096)。
上述两种合成方法都具有反应路线过长,副产物多,产率低等缺点,同时,第二种方法
所使用的原料不易获取,价格昂贵,增加了生产成本。因此,这两种方法都不适于大批量合
成。
合成方法一:
合成方法二:
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮化
合物的制备方法,本发明以N-甲基马来酰亚胺和对甲氧基苯硫酚为原料,在碘化亚铜等铜盐
和氟硼酸的作用下,以DMSO为溶剂,与100~120℃搅拌下反应制得3-(4-甲氧基苯硫基)-1-
甲基-吡咯-2,5-二酮,收率可高达80%以上。该方法工艺简单、反应时间短、成本低、环境友
好、纯度和收率高、适合工业化生产。
本发明的一种3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮化合物,所述化合物的结构式
为:
本发明的一种3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮化合物的制备方法,包括:将
4-甲氧基苯硫酚、N-甲基马来酰亚胺和催化剂、添加剂加入反应溶剂中,加热至25℃-180℃
反应4-24小时,然后提纯,即得;其中4-甲氧基苯硫酚、N-甲基马来酰亚胺、催化剂、添加
剂的摩尔比为1.0:1.0~2.0:0.1~1.0:0.5~2.0。
所述催化剂为铜盐。
所述催化剂为碘化亚铜、氯化亚铜、溴化亚铜、醋酸铜中的一种或几种。
所述添加剂为氟硼酸、磷酸、硫酸中的一种或几种。
4-甲氧基苯硫酚、N-甲基马来酰亚胺、碘化亚铜与氟硼酸的摩尔比为
1.0:1.0~2.0:0.1~1.0:0.5~2.0。
所述溶剂为二甲亚砜、二甲基乙酰胺中的一种或两种。
所述4-甲氧基苯硫酚与反应溶剂的重量体积比为1克:1毫升~100毫升。
所述提纯为加水搅拌3-5min,乙酸乙酯萃取,有机相干燥、重结晶。
提纯过程中水和乙酸乙酯和N-甲基马来酰亚胺的比例为3-10mL:5-10mL:1g。
重结晶所用溶剂为95%乙醇。
具体的制备反应式如下:
Scheme 1 3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-吡咯-2,5-二酮的合成路线
3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮的结构式为:
熔点:96~98℃;
性状:黄色固体;
3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮的核磁氢谱数据如下:
1H NMR(400MHz,DMSO-d6)δ:2.88(s,3H),3.82(s,3H),5.72(s,1H),7.11(d,J=7.9Hz,2H),
7.55(d,J=7.9Hz,2H).
3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮的核磁碳谱数据如下:
13C NMR(101MHz,DMSO-d6)δ:24.24,55.93,116.44,117.21,119.28,136.11,152.28,
161.34,168.17,169.57.
有益效果
本发明在制备3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮的过程中,以铜盐为催化剂,
缩短了反应时间,同时提高了收率。该制备方法起始原料易得,成本低,反应操作简单,反
应路线短,易于工业化生产。
附图说明
图1为化合物3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮的核磁共振氢谱;
图2为化合物3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮的核磁共振碳谱。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不
用于限制本发明的范围。此外应理解,在阅读了本发明讲授的内容之后,本领域技术人员可
以对本发明作各种改动或修改,这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
取4-甲氧基苯硫酚14.0g(0.1mol)、N-甲基马来酰亚胺11.1g(0.1mol)、碘化亚铜1.90g
(0.01mol)、氟硼酸(含量40%)21.9g(0.1mol)加入至250mL圆底烧瓶中,然后加入DMSO
100mL,加热至120℃搅拌8h,反应毕,加水50mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯300mL×3萃
取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-甲氧
基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮16.0g,收率64.5%,mp:96~98℃。
实施例2
取4-甲氧基苯硫酚35.0g(0.25mol)、N-甲基马来酰亚胺33.3g(0.30mol)、碘化亚铜
13.3g(0.07mol)、氟硼酸(含量40%)55.0g(0.25mol)加入至500mL圆底烧瓶中,然后
加入DMSO 200mL,加热至150℃搅拌8h,反应毕,加水200mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯
500mL×3萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固
体3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮53.8g,收率86.5%,mp:95~97℃。
实施例3
取4-甲氧基苯硫酚10.5g(0.075mol)、N-甲基马来酰亚胺16.6g(0.15mol)、碘化亚铜
14.2g(0.075mol)、氟硼酸(含量40%)33.0g(0.15mol)加入至250mL圆底烧瓶中,然
后加入二甲基乙酰胺120mL,加热至120℃搅拌8h,反应毕,加水100mL,搅拌5分钟,
乙酸乙酯150mL×3萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结
晶得黄色固体3-(4-甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮13.6g,收率73.1%,mp:96~99℃
实施例4
取4-甲氧基苯硫酚14.0g(0.1mol)、N-甲基马来酰亚胺13.3g(0.12mol)、氯化亚铜5.0
g(0.05mol)、氟硼酸(含量40%)22.0g(0.1mol)加入至250mL圆底烧瓶中,然后加入
DMSO 100mL,加热至150℃搅拌8h,反应毕,加水100mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯100mL×3
萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-
甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮15.8g,,收率63.5%,mp:95~98℃。
实施例5
取4-甲氧基苯硫酚28.0g(0.2mol)、N-甲基马来酰亚胺24.4g(0.24mol)、碘化亚铜
0.381g(0.002mol)、磷酸39.2g(0.4mol)加入至500mL圆底烧瓶中加入DMSO 150mL,
加热至120℃搅拌8h,反应毕,加水150mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯200mL×3萃取,有机
相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-甲氧基苯硫
基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮34.6g,收率69.5%,mp:96~98℃。
实施例6
取4-甲氧基苯硫酚35.0g(0.25mol)、N-甲基马来酰亚胺33.3g(0.30mol)、碘化亚铜
13.3g(0.07mol)、硫酸24.5g(0.25mol)加入至500mL圆底烧瓶中,然后加入二甲基乙酰
胺200mL,加热至180℃搅拌8h,反应毕,加水200mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯500mL×3
萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-
甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮36.4g,收率58.5%,mp:95~97℃。
实施例7
取4-甲氧基苯硫酚14.0g(0.1mol)、N-甲基马来酰亚胺13.3g(0.12mol)、碘化亚铜9.5
g(0.05mol)、磷酸9.8g(0.1mol)加入至250mL圆底烧瓶中,然后加入二甲基乙酰胺100
mL,加热至180℃搅拌8h,反应毕,加水100mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯100mL×3萃取,
有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-甲氧基苯
硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮13.5g,收率54.3%,mp:95~98℃。
实施例8
取4-甲氧基苯硫酚14.0g(0.1mol)、N-甲基马来酰亚胺11.1g(0.1mol)、溴化亚铜7.1g
(0.05mol)、氟硼酸(含量40%)21.95g(0.1mol)加入至250mL圆底烧瓶中,然后加入DMSO
100mL,加热至150℃搅拌8h,反应毕,加水50mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯300mL×3萃
取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-甲氧
基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮12.5g,收率50.1%,mp:96~98℃。
实施例9
取4-甲氧基苯硫酚14.0g(0.1mol)、N-甲基马来酰亚胺11.1g(0.1mol)、醋酸铜5.4g
(0.03mol)、氟硼酸(含量40%)33.0g(0.15mol)加入至250mL圆底烧瓶中,然后加入
DMSO 100mL,加热至150℃搅拌8h,反应毕,加水50mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯300mL×3
萃取,有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-
甲氧基苯硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮13.8g,收率55.5%,mp:95~97℃。
实施例10
取4-甲氧基苯硫酚35.0g(0.25mol)、N-甲基马来酰亚胺55.5g(0.50mol)、氯化亚铜
24.7g(0.25mol)、硫酸24.5g(0.25mol)加入至500mL圆底烧瓶中,然后加入DMSO 200
mL,加热至150℃搅拌24h,反应毕,加水200mL,搅拌5分钟,乙酸乙酯500mL×3萃取,
有机相用无水硫酸钠干燥,蒸去溶剂,所得固体用95%乙醇重结晶得黄色固体3-(4-甲氧基苯
硫基)-1-甲基-1H-吡咯-2,5-二酮26.6g,收率42.8%,mp:95~97℃。