一种吡唑类化合物及其制备方法.pdf

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摘要
申请专利号:

CN201010213056.7

申请日:

2010.06.30

公开号:

CN101870678A

公开日:

2010.10.27

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):C07D 231/38申请日:20100630授权公告日:20111109终止日期:20120630|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):C07D 231/38申请日:20100630|||公开

IPC分类号:

C07D231/38; A01N43/56; A01P7/04

主分类号:

C07D231/38

申请人:

中国人民解放军第三军医大学; 重庆大学

发明人:

周小霞; 刘作华; 陶长元; 杜军; 沈海宁; 肖翠翠; 郑习霞; 李艳; 范兴; 孙大贵; 刘仁龙; 左赵宏

地址:

400038 重庆市沙坪坝区高滩岩正街30号

优先权:

专利代理机构:

重庆中之信知识产权代理事务所 50213

代理人:

袁庆民

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内容摘要

一种吡唑类化合物及其制备方法。该化合物是在吡唑环上连有(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基的吡唑类杂环化合物。其制备方法是以氨基吡唑类衍生物、氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯为原料,在氨基吡唑类衍生物用无水乙腈溶解混匀后,然后依次加入氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯,经过加热回流聚合、冷却结晶、过滤收集结晶、无水乙醇洗涤结晶等操作即可获得高纯产物。本发明的吡唑类化合物,尤其具有杀虫的活性,适合于作杀虫剂之用。本发明制备方法的合成反应步骤少,纯化方法简单;其实验操作简便,产物纯度高。

权利要求书

1.一种吡唑类化合物,其特征是,在该吡唑类化合物的吡唑环上,连有(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基,且分别有如下Ⅰ、Ⅱ两个通式:在这Ⅰ、Ⅱ两个通式中,R均选用-COOCH3,-COOCH2CH3,-H。2.一种吡唑类化合物的制备方法,其特征是,该化合物是权利要求1所述的吡唑类化合物,它由氨基吡唑类衍生物、氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯为原料制备而成,其中,所述氨基吡唑类衍生物有如下Ⅲ、Ⅳ两个通式:在Ⅲ、Ⅳ两个通式中,R均选用-COOCH3,-COOCH2CH3,-H;该方法包括如下步骤:①用无水乙腈溶解氨基吡唑类衍生物;其中,无水乙腈∶氨基吡唑类衍生物=40毫升∶0.05摩尔;②依次加入氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯,再旋摇混匀;其中,氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯的物质的量,均为氨基吡唑类衍生物物质的量的1~1.2倍;③缓慢加热回流3.5~4.5小时;④冷却至晶体析出,过滤收集结晶,⑤用无水乙醇洗涤结晶至少3次,待乙醇挥发完全后即得权利要求1所述的吡唑类化合物。3.如权利要求2所述吡唑类化合物的制备方法,其特征是,在第②步中,所述氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯的物质的量,均为氨基吡唑类衍生物物质的量的1.2倍。

说明书

一种吡唑类化合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及吡唑类杂环化合物。

背景技术

研究表明,在许多具有生理和药理活性的天然化合物中均含有吡唑杂环结构单元。而吡唑类杂环化合物的确具有抗菌、抗痉挛、消炎、调节植物生长和抗血小板凝聚等强烈的生理和药理活性,可广泛用于除草、杀虫、杀菌、杀螨等植物保护剂以及热与光敏性记录材料中。因此,对吡唑类杂环化合物及人工合成的研究就具有十分重要的意义。然而,在现有人工合成的吡唑类杂环化合物化合物中,由其不同的结构特征决定了:大多数合成反应的步骤都比较多,且不易纯化。

发明内容

本发明的第一目的是,提供一种其本身具备吡唑类杂环化合物之共性,且其纯度较高的吡唑类化合物。

本发明的第二目的是,提供一种合成反应步骤少,纯化方法简单的获取实现第一发明目的之吡唑类化合物的制备方法。

为实现第一发明目的,提供这样一种吡唑类化合物,在该吡唑类化合物的吡唑环上,连有(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基,且分别有如下Ⅰ、Ⅱ两个通式:

在这Ⅰ、Ⅱ两个通式中,R均选用-COOCH3,-COOCH2CH3,-H。

为实现第二发明目的,提供这样一种吡唑类化合物的制备方法,该方法制备的该化合物是实现第一发明目的之吡唑类化合物,它由氨基吡唑类衍生物、氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯为原料制备而成,其中,氨基吡唑类衍生物有如下Ⅲ、Ⅳ两个通式:

在Ⅲ、Ⅳ两个通式中,R均选用-COOCH3,-COOCH2CH3,-H;

该方法包括如下步骤:

①用无水乙腈溶解氨基吡唑类衍生物;其中,无水乙腈∶氨基吡唑类衍生物=40毫升∶0.05摩尔;

②依次加入氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯,再旋摇混匀;其中,氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯的物质的量,均为氨基吡唑类衍生物物质的量的1~1.2倍;

③缓慢加热回流3.5~4.5小时;

④冷却至晶体析出,过滤收集结晶,

⑤用无水乙醇洗涤结晶至少3次,待乙醇挥发完全后即得权利要求1所述的吡唑类化合物。

从实现第一发明目的之方案的结构式中可以看出,本发明提供了一种新的具备同类化合物之共性的吡唑类化合物。验证表明,该连有(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基的吡唑类化合物其纯度高,且尤其具有杀虫的活性,适合于作杀虫剂之用。

从实现第二发明目的之方案中可以看出,本发明制备方法的合成反应步骤少,纯化方法简单;验证表明,其实验操作简便,产物纯度达93%以上。

下面结合具体实施方式,对本发明做进一步的说明。

具体实施方式

(一)一种吡唑类化合物,在该吡唑类化合物的吡唑环上,连有(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基,且分别有如下Ⅰ、Ⅱ两个通式:

在这Ⅰ、Ⅱ两个通式中,R均选用-COOCH3,-COOCH2CH3,-H。

(二)一种吡唑类化合物的制备方法,该方法制备的化合物是具体实施方式(一)的吡唑类化合物,它由氨基吡唑类衍生物、氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯为原料制备而成,其中,氨基吡唑类衍生物有如下Ⅲ、Ⅳ两个通式:

在Ⅲ、Ⅳ两个通式中,R均选用-COOCH3,-COOCH2CH3,-H;

该方法包括如下步骤:

①用无水乙腈溶解氨基吡唑类衍生物;其中,无水乙腈∶氨基吡唑类衍生物=40毫升∶0.05摩尔;

②依次加入氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯,再旋摇混匀;其中,氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯的物质的量,均为氨基吡唑类衍生物物质的量的1~1.2倍;

③缓慢加热回流3.5~4.5小时;

④冷却至晶体析出,过滤收集结晶,

⑤用无水乙醇洗涤结晶至少3次,待乙醇挥发完全后即得权利要求1所述的吡唑类化合物。

进一步讲,在上述第②步中,氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯的物质的量,均为氨基吡唑类衍生物物质的量的1.2倍。从理论上讲,前两者的物质的量为后者物质的量的1倍(即它们的物质的量均相等)时,就已经满足了合成的反应量。前两者的物质的量为后者物质的量的1.2倍,对于后者来讲是“过量”的,这种“过量”能够使后者(即氨基吡唑类衍生物)的转化更接近完全。因此,在以下各例中,均用过量的氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯来举例与验证。

本发明通过了在实验室的试验验证。在验证过程中,首先按照上述具体实施方式(二)的步骤来制备出具体实施方式(一)的各种具体的吡唑类化合物。在步骤①中均用100毫升烧瓶,在该烧瓶内用40毫升无水乙腈来溶解0.05摩尔的各具体的氨基吡唑类衍生物;在步骤③中的缓慢加热回流时间,虽然均掌握在3.5~4.5小时之间,但仍以氨基吡唑类衍生物能够尽量完全转化为度,故平均为4小时左右。其余与前述具体实施方式相同,不赘述。各验证例如下。

验证例1:

由氨基吡唑类衍生物中的3-氨基吡唑为原料,所得吡唑类化合物为3-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑。反应式如下:

红外光谱分析:

IR(cm-1,KBr):3238.3,3049.5,2982.9,2939.4,2220.1,1678.5,1570.4,1531.0,1492.8,1471.1,1239.1。

核磁共振分析:

3-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑结构式中各氢原子和碳原子的化学位移值(δ/ppm)如下图所示:

质谱分析:M+(分子离子峰)206。

元素分析:

C%:52.02,N%:27.37,O%:15.46(理论值:C%:52.43,N%:27.18,O%:15.53)。

纯度:96.58%。

结论:验证例1所制备的化合物确为3-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑。

验证例2:

由氨基吡唑类衍生物中的5-氨基吡唑为原料,所得吡唑类化合物为5-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑。反应式如下:

红外光谱分析:

IR(cm-1,KBr):3238.3,3049.5,2982.9,2939.4,2220.1,1678.5,1570.4,1531.0,1492.8,1471.1,1239.1。

核磁共振分析:

5-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑结构式中各氢原子和碳原子的化学位移值(δ/ppm)如下图所示:

质谱分析:M+(分子离子峰)206。

元素分析:

C%:52.02,N%:27.37,O%:15.46(理论值:C%:52.43,N%:27.18,O%:15.53)。

纯度:96.58%。

结论:验证例2所制备的化合物确为5-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑。

特别说明:5-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑和3-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑尽管在结构式书写上存在着形式上的差异,但二者具有相同的理化性质,所以,在没有特别需要而必须区分它们的情况下,本领域技术人员也时常不加区别地把它们统统表示成3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑。在后面的验证例中即采用这种表述方式。

验证例3:

由氨基吡唑类衍生物中的3(5)-氨基吡唑-4-甲酸甲酯为原料,所得吡唑类化合物为3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸甲酯。反应式分别如下:

红外光谱分析:

IR(cm-1,KBr):3221.4,3049.3,2979.5,2219.1,1676.2,1611.8,1497.8,1511.0,1490.8,1393.5。

核磁共振分析:

3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸甲酯结构式中各氢原子和碳原子的化学位移值(δ/ppm)如下图所示:

质谱分析:M+(分子离子峰)264。

元素分析:

C%:50.13,N%:20.97,O%:24.75(理论值:C%:50.00,N%:21.21,O%:24.24)。

纯度:93.66%。

结论:验证例4所制备的化合物确为3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸甲酯。

验证例4:

由氨基吡唑类衍生物中的3(5)-氨基吡唑-4-甲酸乙酯为原料,所得吡唑类化合物为3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸乙酯。反应式分别如下:

红外光谱分析:

IR(cm-1,KBr):3229.1,3050.2,2982.7,2220.4,1679.9,1618.8,1492.6,1531.0,1472.7,1239.2。

核磁共振分析:

3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸乙酯结构式中各氢原子和碳原子的化学位移值(δ/ppm)如下图所示:

质谱分析:M+(分子离子峰)278。

元素分析:

C%:51.72,N%:20.25,O%:23.03(理论值:C%:51.80,N%:20.14,O%:23.02)。

纯度:96.03%。

结论:验证例4所制备的化合物确为3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸乙酯。

上述各例中的各具体的吡唑类化合物,通过杀虫毒力测定试验,证明它们对小菜蛾具有较高的杀灭的活性(见表1),尤其适合于作杀灭小菜蛾(Plutella xylostella L.)之用。

毒力测定试验步骤:

①将各化合物配制成所需浓度,每种化合物设置6个浓度梯度,每个浓度梯度设置3次重复;

②将小白菜叶分别在各化合物溶液中浸5秒钟,取出晾干后,放入直径9厘米的铺有滤纸的培养皿中;

③在培养皿中放入15头小菜蛾3龄幼虫;

④24小时后检查小菜蛾的死亡情况,用毛笔尖触碰试虫,若身体不动则视为死亡。

表1一种吡唑类化合物对小菜蛾的杀灭活性

  吡唑类化合物
 半数致死浓度(100μg/mL)
  3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑
 93.74
  3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸甲酯
 54.62
  3(5)-(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基吡唑-4-甲酸乙酯
 72.55

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一种吡唑类化合物及其制备方法。该化合物是在吡唑环上连有(2-乙氧羰基-2-氰乙烯基)氨基的吡唑类杂环化合物。其制备方法是以氨基吡唑类衍生物、氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯为原料,在氨基吡唑类衍生物用无水乙腈溶解混匀后,然后依次加入氰乙酸乙酯和原甲酸三乙酯,经过加热回流聚合、冷却结晶、过滤收集结晶、无水乙醇洗涤结晶等操作即可获得高纯产物。本发明的吡唑类化合物,尤其具有杀虫的活性,适合于作杀虫剂之用。本发明。

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