一种医药中间体1H‑吡唑类化合物的合成方法

摘要

本发明提供了一种下式(III)1H‑吡唑类化合物的合成方法，所述方法包括如下步骤：S1：在有机溶剂中，于催化剂、有机配体、助剂和碱存在下，下式(I)化合物、下式(II)化合物和胺源化合物进行反应，S2：步骤S1反应完成后，向体系中滴加加入乙酸，继续搅拌反应，从而得到所述式(III)化合物；其中，R1和R2各自独立地为H、C1‑C6烷基、C1‑C6烷氧基或卤素。所述方法通过催化剂、助剂、碱、有机配体和胺源化合物的综合选择与组合，从而相互之间发挥了良好的协同作用，可以高产率得到目的产物，可应用于有机合成尤其是医药中间体合成技术领域。

权利要求

1.一种下式(III)所示1H-吡唑类化合物的合成方法，所述方法包括如下步骤：

S1：在有机溶剂中，于催化剂、有机配体、助剂和碱存在下，下式(I)化合物、下式(II)化合物和胺源化合物进行反应，S2：步骤S1反应完成后，向体系中滴加加入乙酸，继续搅拌反应，从而得到所述式(III)化合物；

其中，R1和R2各自独立地为H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基或卤素；

所述催化剂为二亚硝基二氨铂、六氯铂酸钾、三苯基膦氯化铂、氯铂酸钠或硝酸铂中的任意一种；

所述有机配体为下式L1-L3中的任意一种膦配体，所述助剂为1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐、1-氰丙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-氰丙基-

3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-氰丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种；

所述碱为NaHCO3、KHCO3、Cs2CO3、K2CO3、三乙胺、二乙醇胺、三异丙醇胺、磷酸钾、六偏磷酸钠中的任意一种；

所述胺源化合物为硝酸铈铵。

2.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述催化剂为二亚硝基二氨铂。

3.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述有机配体为L1。

4.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述助剂为1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐。

5.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述碱为六偏磷酸钠。

6.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：所述式(I)化合物与式(II)化合物的摩尔比为1:1.5-2.5；所述式(I)化合物与催化剂的摩尔比为1:0.02-0.05；所述式(I)化合物与有机配体的摩尔比为1:0.05-0.1；所述式(I)化合物与助剂的摩尔比为1:0.2-0.4；所述式(I)化合物与碱的摩尔比为1:2-3；所述式(I)化合物与胺源化合物的摩尔比为1:1.5-

3。

7.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤S2中的所述乙酸为乙酸水溶液的形式，其质量百分比浓度为20-40％，且所述式(I)化合物与乙酸的摩尔比为1:2-2.5。

8.根据权利要求1所述的合成方法，其特征在于：步骤S1的反应温度为60-80℃，步骤S1的反应时间为4-8小时。

9.根据权利要求1-8任一项所述的合成方法，其特征在于：步骤S2的反应温度为60-80℃；步骤S2的反应时间为40-80分钟。

说明书

一种医药中间体1H-吡唑类化合物的合成方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种杂环类化合物的合成方法，更特别地涉及一种可用作医药中间体的1H-吡唑类化合物的合成方法，属于有机合成领域特别是医药中间体合成领域。

背景技术

[0002] 在各类含杂环的化合物中，吡唑及其衍生物作为一类含氮杂环化合物而广泛存在于各种生物活性和药物化合物之中，其通常具有许多药效活性，例如镇痛、抗菌、抗抑郁、抗炎、抗癌等等。

[0003] 也正是因为如此的性能，因此吡唑类结构多用于构建先导药物化合物的母核，如西乐葆、杀螨剂Cyenopyrafen等。由此可见，研究吡唑及其衍生物的高效合成方法是一项十分重要的课题。

[0004] 酰氧基杂环化合物常出现于各类药物化合物中，构建酰氧基杂环化合物也日益成为广大科研人员所关注的热点。现有技术中已经有富电子的吡唑和吲哚类化合物的酰氧基化反应，例如：

[0005] Dmitrijs Lubriks等(“Iodonium Salts Are Key Intermediates in Pd-Catal yzed Acetoxylation of Pyrroles”,Organic Letters,2011,13(6),4324-4327)报道了一种室温下钯催化的吡咯化合物的酰氧基化反应，其采用Pd(OAc)2作为特定的催化剂，一锅法实现了酰氧基化合物的成功制备，反应式如下所示：

[0006]

[0007] Pui Ying Choy等(“Palladium-Catalyzed Direct and Regioselective C-H Bond Functionalization/Oxidative Acetoxylation of Indoles”,J.Org.Chem.,2011,76,80-84)报道了一种钯催化的C3-位直接酰氧基化反应，其具体反应式如下所示：

[0008]

[0009] 如上所述，尽管人们已经开发了以上这些酰氧基化的反应方法，但这些方法的应用受到底物限制，且采用羧酸直接作为偶联剂的研究也鲜有报道，更没有直接合成得到酰氧基取代的吡唑类化合物的合成方法。

[0010] 基于此类因素的考虑，本发明人通过对现有技术的调阅和实验探究，旨在开发一种同时能够实现环化和酰氧基化反应的新方法，其通过对试剂种类的筛选而实现了反应物料的高效转化，从而可制得到可作为医药中间体的一种1H-吡唑类化合物的合成方法，具有十分广泛的市场应用价值。

发明内容

[0011] 针对上述存在的诸多缺陷，本发明人在付出了大量的创造性劳动后，经过深入研究而提出了一种可用作医药中间体的酰氧基取代的1H-吡唑类化合物的合成方法。

[0012] 具体而言，本发明提供了一种下式(III)所示1H-吡唑类化合物的合成方法，[0013]

[0014] 所述方法包括如下步骤：

[0015] S1：在有机溶剂中，于催化剂、有机配体、助剂和碱存在下，下式(I)化合物、下式(II)化合物和胺源化合物进行反应，

[0016]

[0017] S2：步骤S1反应完成后，向体系中滴加加入乙酸，继续搅拌反应，从而得到所述式(III)化合物；

[0018] 其中，R1和R2各自独立地为H、C1-C6烷基、C1-C6烷氧基或卤素。

[0019] 在本发明的所述方法中，结构式(III)中的“OAc”表示乙酰氧基。

[0020] 在本发明的所述方法中，所述C1-C6烷基是指具有1-6个碳原子的烷基，例如可为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、正己基等。

[0021] 在本发明的所述方法中，所述C1-C6烷氧基是指上述定义的C1-C6烷基与氧原子相连后得到的基团。

[0022] 在本发明的所述方法中，所述卤素例如可为F、Cl、Br或I。

[0023] 在本发明的所述方法中，所述催化剂为二亚硝基二氨铂、六氯铂酸钾、三苯基膦氯化铂、氯铂酸钠或硝酸铂中的任意一种，最优选为二亚硝基二氨铂。

[0024] 在本发明的所述方法中，所述有机配体为下式L1-L3中的任意一种膦配体，[0025]

[0026] 最优选为L1。

[0027] 在本发明的所述方法中，所述助剂为1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐、1-氰丙基-3-甲基咪唑硝酸盐、1-氰丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐、1-氰丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐中的任意一种，最优选为1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐。

[0028] 在本发明的所述方法中，所述碱为NaHCO3、KHCO3、Cs2CO3、K2CO3、三乙胺、二乙醇胺、三异丙醇胺、磷酸钾、六偏磷酸钠等中的任意一种，最优选为六偏磷酸钠。

[0029] 在本发明的所述方法中，所述胺源化合物为硝酸铈铵、硫酸铵、四丁基溴化铵中的任意一种，最优选为硝酸铈铵。

[0030] 在本发明的所述方法中，所述有机溶剂为N,N-二甲基甲酰胺(DMF)、二甲基亚砜(DMSO)、乙腈、甲苯、N-甲基吡咯烷酮(NMP)等中的任意一种。

[0031] 其中，所述有机溶剂的用量并没有特别的限定，本领域技术人员可根据常规技术知识进行合适的选择或者确定，例如可以选择使得反应能够充分进行且易于后处理的使用量，在此不再一一赘述。

[0032] 在本发明的所述方法中，所述式(I)化合物与式(II)化合物的摩尔比为1:1.5-2.5，例如可为1:1.5、1:2或1:2.5。

[0033] 在本发明的所述方法中，所述式(I)化合物与催化剂的摩尔比为1:0.02-0.05，例如可为1:0.02、1:0.03、1:0.04或1:0.05。

[0034] 在本发明的所述方法中，所述式(I)化合物与有机配体的摩尔比为1:0.05-0.1，例如可为1:0.05、1:0.07、1:0.09或1:0.1。

[0035] 在本发明的所述方法中，所述式(I)化合物与助剂的摩尔比为1:0.2-0.4，例如可为1:0.2、1:0.3或1:0.4。

[0036] 在本发明的所述方法中，所述式(I)化合物与碱的摩尔比为1:2-3，例如可为1:2、1:2.5或1:3。

[0037] 在本发明的所述方法中，所述式(I)化合物与胺源化合物的摩尔比为1:1.5-3，例如可为1:1.5、1:2、1:2.5或1:3。

[0038] 在本发明的所述方法中，步骤S2中的所述乙酸为乙酸水溶液的形式，其质量百分比浓度可为20-40％，例如可为20％、30％或40％。

[0039] 所述式(I)化合物与乙酸(即步骤S2中的乙酸)的摩尔比为1:2-2.5，例如可为1:2、1:2.2、1:2.4或1:2.5。

[0040] 在本发明的所述方法中，步骤S1的反应温度为60-80℃，例如可为60℃、70℃或80℃；步骤S1的反应时间为4-8小时，例如可为4小时、6小时或8小时。

[0041] 在本发明的所述方法中，步骤S2的反应温度为60-80℃，例如可为60℃、70℃或80℃；步骤S2的反应时间为40-80分钟，例如可为40分钟、60分钟或80分钟。

[0042] 在本发明的所述方法中，反应结束后的后处理具体如下：步骤S2的反应结束后，将混合物倾入乙酸乙酯中，依次用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，水层用乙酸乙酯萃取，合并洗涤后的有机层和萃取后的有机层，无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，残留物通过快速柱色谱(以正己烷-乙酸乙酯混合物作为洗脱液，两者体积比为1:1-3)提纯，从而得到所述式(III)化合物。

[0043] 如上所述，本发明提供了一种可用作医药中间体的1H-吡唑类化合物的合成方法，所述方法通过多个要素例如催化剂、助剂、胺源化合物、碱以及有机溶剂等的选择和/或组合，从而可以高产率得到目的产物，表现出了十分广泛的工业推广价值。

具体实施方式

[0044] 下面通过具体的实施例对本发明进行详细说明，但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

[0045] 实施例1

[0046]

[0047] S1：室温下，向适量有机溶剂DMF中，加入100mmol上式(I)化合物、150mmol上式(III)化合物、150mmol胺源化合物硝酸铈铵、2mmol催化剂二亚硝基二氨铂、5mmol配体L1、20mmol助剂1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐和200mmol碱六偏磷酸钠，并升温至60℃，在该温度下搅拌反应8小时；

[0048] S2：步骤S2反应结束后，向得到的体系中滴加加入质量百分比浓度为20％的乙酸水溶液，直至加入的乙酸总摩尔量为200mmol，然后在60℃下搅拌反应80分钟。

[0049] 步骤S2的反应结束后，将混合物倾入乙酸乙酯中，依次用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，水层用乙酸乙酯萃取，合并洗涤后的有机层和萃取后的有机层，无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，残留物通过快速柱色谱(以正己烷-乙酸乙酯混合物作为洗脱液，两者体积比为1:1)提纯，从而得到上式(III)化合物，收率为95.1％。

[0050] 1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:9.15(br,NH),7.63-7.58(m,4H),7.36-7.29(m,6H),2.25(s,3H)。

[0051] 实施例2

[0052]

[0053] S1：室温下，向适量有机溶剂DMSO中，加入100mmol上式(I)化合物、200mmol上式(III)化合物、250mmol胺源化合物硝酸铈铵、4mmol催化剂二亚硝基二氨铂、8mmol配体L1、30mmol助剂1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐和250mmol碱六偏磷酸钠，并升温至70℃，在该温度下搅拌反应6小时；

[0054] S2：步骤S2反应结束后，向得到的体系中滴加加入质量百分比浓度为30％的乙酸水溶液，直至加入的乙酸总摩尔量为250mmol，然后在70℃下搅拌反应60分钟。

[0055] 步骤S2的反应结束后，将混合物倾入乙酸乙酯中，依次用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，水层用乙酸乙酯萃取，合并洗涤后的有机层和萃取后的有机层，无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，残留物通过快速柱色谱(以正己烷-乙酸乙酯混合物作为洗脱液，两者体积比为1:2)提纯，从而得到上式(III)化合物，收率为95.7％。

[0056] 1H-NMR(500 MHz,CDCl3)δ:11.12(br,NH),7.56(d,J＝6.6Hz,2H),7.51(d,J＝8.8Hz,2H),7.36-7.27(m,3H),6.87(d,J＝8.8Hz,2H),3.82(s,3H),2.29(s,3H)。

[0057] 实施例3

[0058]

[0059] S1：室温下，向适量有机溶剂甲苯中，加入100mmol上式(I)化合物、250mmol上式(III)化合物、300mmol胺源化合物硝酸铈铵、3mmol催化剂二亚硝基二氨铂、10mmol配体L1、40mmol助剂1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐和300mmol碱六偏磷酸钠，并升温至80℃，在该温度下搅拌反应4小时；

[0060] S2：步骤S2反应结束后，向得到的体系中滴加加入质量百分比浓度为40％的乙酸水溶液，直至加入的乙酸总摩尔量为200mmol，然后在80℃下搅拌反应40分钟。

[0061] 步骤S2的反应结束后，将混合物倾入乙酸乙酯中，依次用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，水层用乙酸乙酯萃取，合并洗涤后的有机层和萃取后的有机层，无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，残留物通过快速柱色谱(以正己烷-乙酸乙酯混合物作为洗脱液，两者体积比为1:3)提纯，从而得到上式(III)化合物，收率为95.4％。

[0062] 1H-NMR(500 MHz,DMSO)δ:13.59-13.55(m,NH),7.73(d,J＝8.4Hz,2H),7.69-7.62(d,J＝8.3Hz,3H),7.55-7.45(t,J＝7.6Hz,2H),7.41-7.34(t,J＝7.3Hz,2H),2.37(s,3H)。

[0063] 实施例4

[0064]

[0065] S1：室温下，向适量有机溶剂乙腈中，加入100mmol上式(I)化合物、150mmol上式(III)化合物、200mmol胺源化合物硝酸铈铵、5mmol催化剂二亚硝基二氨铂、8mmol配体L1、30mmol助剂1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐和250mmol碱六偏磷酸钠，并升温至70℃，在该温度下搅拌反应5小时；

[0066] S2：步骤S2反应结束后，向得到的体系中滴加加入质量百分比浓度为30％的乙酸水溶液，直至加入的乙酸总摩尔量为220mmol，然后在70℃下搅拌反应50分钟。

[0067] 步骤S2的反应结束后，将混合物倾入乙酸乙酯中，依次用饱和NaHCO3水溶液和盐水洗涤，水层用乙酸乙酯萃取，合并洗涤后的有机层和萃取后的有机层，无水Na2SO4干燥，减压蒸馏除去溶剂，残留物通过快速柱色谱(以正己烷-乙酸乙酯混合物作为洗脱液，两者体积比为1:2)提纯，从而得到上式(III)化合物，收率为94.9％。

[0068] 1H-NMR(500 MHz,DMSO)δ:13.68(br,NH),7.74-7.58(m,8H),2.36(s,3H)。

[0069] 实施例5-20：催化剂的考察

[0070] 实施例5-8：除分别将实施例1-4中的催化剂替换为相同用量的六氯铂酸钾外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例5-8。

[0071] 实施例9-12：除分别将实施例1-4中的催化剂替换为相同用量的三苯基膦氯化铂外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例9-12。

[0072] 实施例13-16：除分别将实施例1-4中的催化剂替换为相同用量的氯铂酸钠外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例13-16。

[0073] 实施例17-20：除分别将实施例1-4中的催化剂替换为相同用量的硝酸铂外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例17-20。

[0074] 具体结果见下表1：

[0075] 表1：催化剂的影响

[0076]

[0077] 由此可见，二亚硝基二氨铂具有最好的催化效果，而其它铂化合物均导致产率有显著的降低。

[0078] 实施例21-28：有机配体的考察

[0079] 实施例21-24：除分别将实施例1-4中的有机配体由L1替换为相同用量的L2外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例21-24。

[0080] 实施例25-28：除分别将实施例1-4中的有机配体由L1替换为相同用量的L3外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例25-28。

[0081] 具体结果见下表2：

[0082] 表2：有机配体的影响

[0083]

[0084] 由此可见，在配体L1-L3中，L1具有最好的效果，即便是与L1非常类似的L3，其产率也有着明显的降低，这证明L1能够与催化剂一起发挥最好的协同催化效果。

[0085] 实施例29-40：助剂的考察

[0086] 实施例29-32：除分别将实施例1-4中的助剂替换为相同用量的1-氰丙基-3-甲基咪唑硝酸盐外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例29-32。

[0087] 实施例33-36：除分别将实施例1-4中的助剂替换为相同用量的1-氰丙基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例33-36。

[0088] 实施例37-40：除分别将实施例1-4中的助剂替换为相同用量的1-氰丙基-3-甲基咪唑四氟硼酸盐外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例37-40。

[0089] 具体结果见下表3：

[0090] 表3：助剂的影响

[0091]

[0092] 由此可见，虽然都为同类型的化合物，但1,3-双(3-氰丙基)咪唑氯化盐具有最好的效果，其它助剂的产率有着一定程度的降低，但1-氰丙基-3-甲基咪唑硝酸盐相对产率较高。

[0093] 实施例41-48：碱的考察

[0094] 除使用如下的碱外，分别以与实施例1-4的相同方式实施了实施例41-48，所使用的碱、对应关系和产率产率见下表4。

[0095] 表4：碱的影响

[0096]

[0097] 由此可见，碱的种类对于最终的产物产率有着显著的影响，其中六偏磷酸钠具有最好的效果。

[0098] 实施例49-56：胺源化合物的考察

[0099] 实施例49-52：除分别将实施例1-4中的胺源化合物替换为相同用量的硫酸铵外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例49-52。

[0100] 实施例53-56：除分别将实施例1-4中的胺源化合物替换为相同用量的四丁基溴化铵外，其它操作均不变，从而顺次实施了实施例53-56。

[0101] 具体结果见下表5：

[0102] 表5：胺源化合物的影响

[0103]

[0104] 由此可见，只有硝酸铈铵能够在该反应中提供吡唑环中的N原子，而硫酸铵和四丁基溴化铵则导致产率急剧降低，甚至不能发生反应，已经失去了研究的意义和价值。

[0105] 综上所述，本发明提供了一种可用作医药中间体的1H-吡唑类化合物的合成方法，所述方法通过催化剂、助剂、碱、有机配体和胺源化合物的综合选择与组合，从而相互之间发挥了良好的协同作用，可以高产率得到目的产物。而当改变其中的某些组分时，均导致产率有所降低，甚至无法发生反应。因此，本发明的所述合成方法具有良好的应用前景，可应用于有机合成尤其是医药中间体合成技术领域。

[0106] 应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。