[发明专利]一种吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物及其制备方法和制备用催化剂

说明书

本发明提供一种吡唑[5，4‑b]‑γ‑吡喃衍生物及其制备方法和制备用催化剂，属于有机化工技术领域。本发明的制备反应中芳香醛、丙二腈和4，5‑二氢‑3‑甲基‑5‑氧代‑1‑苯基吡唑的摩尔比为1：1～1.3：1，碱性离子液体催化剂的摩尔量为芳香醛的4～7％，以毫升计的反应溶剂乙醇水溶液的体积量为以毫摩尔计的芳香醛的5～8倍，回流反应14～26min，反应结束后冷却至室温，抽滤，滤渣经洗涤、真空干燥后即得到吡唑[5，4‑b]‑γ‑吡喃衍生物。本发明与其它碱性离子液体作催化剂的制备方法相比，具有催化剂催化活性高、使用量少、循环使用中的损失量较少、可循环使用次数较多以及整个制备过程简单、方便和反应条件温和，便于工业化大规模生产。

技术领域

本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物及其制备方法和制备用催化剂。

背景技术

4H-吡喃类化合物是天然产物的结构单元，具有非常显著的生物活性和药理活性，如在抗过敏和抗癌等方面表现良好。另外，多取代的吡唑和稠合吡唑也是重要的药物制剂和生物可降解的农用化学品，而吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物则具有优良的抗菌性。因此，研究吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物的制备具有十分重要的意义。通常吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物的制备都是在有机溶剂中碱催化下进行的，并且往往需要进行加热。但该方法普遍存在反应时间长，催化剂有毒有害、使用量大且不能循环使用，产率低等缺点。因此，开发一种无毒无害、高效、简单制备吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物的方法成为许多有机合成工作者普遍关注的问题。

离子液体具有在室温下为液态、粘度低、热稳定性高等特点，在合成工业、绿色合成、药物合成、有机材料或杂环化合物合成方面具有非常广泛的应用前景，且在有机合成反应中成为研究的热点之一。在离子液体中进行化学反应不仅可以提高反应产率，而且便于混合物的处理和离子液体的回收。基于此，王香善等人将芳香醛、丙二腈和4，5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基吡唑置于离子液体[Bmim]BF₄中进行反应，从而制备出了一系列的2-氨基-4-芳基-3-氰基-5-甲基-7-苯基吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物，该方法具有反应速度快、效率高等特点，是一种洁净的制备方法(在离子液体中一步法合成吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物[J]，有机化学，2006，26(3)：346～348)。但由于离子液体[Bmim]BF₄不具有催化作用，在该反应中仅仅作为溶剂使用，因此其使用量和损失量均较大。

为了克服以上缺点，王国富等采用离子液体[H₃N⁺CH₂CH₂OH][CH₃COO^-]作为催化剂，以水为反应溶剂，将反应原料芳香醛、丙二腈和4，5-二氢-3-甲基-5-氧代-1-苯基吡唑“一锅法”制备出2-氨基-4-芳基-3-氰基-5-甲基-7-苯基吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物。该方法利用廉价易得的离子液体作为催化剂，有效避免了使用有毒有害的有机溶剂，且反应条件温和，适于工业化生产(碱性离子液体催化“一锅法”合成吡唑[5，4-b]-γ-吡喃衍生物[J]，浙江化工，2012，43(6)：22～24)。但该方法所采用的离子液体[H₃N⁺CH₂CH₂OH][CH₃COO^-]的催化能力有限，在反应中其摩尔用量为芳香醛摩尔量的10％，使用量较大，且其在循环使用过程中的损失量也较大，所得产物的产率相对较低。另外，该方法中产品的提纯和离子液体的循环使用过程比较复杂，其中提纯产品需要乙醇洗涤和重结晶，离子液体循环使用前需要进行无水乙醚提取杂质、旋蒸除去水分和干燥处理等操作，从而不适于工业推广应用。

发明内容

1.发明要解决的技术问题