甲氧亚甲基丙二酸二甲酯合成杂环化合物的研究

论文摘要

吡唑、异噁唑和嘧啶类等含氮杂环化合物通常具有生物活性。用分子量小的、原子经济性好的甲氧亚甲基丙二酸二甲酯代替乙氧亚甲基丙二酸二乙酯或N,N-二甲胺基亚甲基丙二酸二乙酯,分别与含氮亲核试剂水合肼、苯肼、盐酸羟胺、尿素和甲基异硫脲硫酸盐反应,生成5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯、1-苯基-5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯、5-羟基异噁唑-4-甲酸甲酯、2,4-二羟基-5-嘧啶甲酸甲酯和2-甲硫基-4-羟基-5-嘧啶甲酸甲酯。化合物的结构通过1HNMR和MS进行了确证,并对反应条件进行了初步优化,得到了较佳的工艺参数。该研究未见文献报道,具有较强的理论研究价值和较好的应用前景。甲氧亚甲基丙二酸二甲酯与水合肼进行反应生成5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯,摩尔投料比为1:1.2,混合溶剂乙醇与水的体积比为1:3,反应温度为80℃,反应时间为4h,产品纯度为99%,收率为82%。甲氧亚甲基丙二酸二甲酯与苯肼盐酸盐反应生成1-苯基-5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯,摩尔投料比为1:1.05,以乙醇为溶剂,用10%氢氧化钠水溶液中和,回流反应5h,产品纯度为96%,收率为66.5%。甲氧亚甲基丙二酸二甲酯与羟胺盐酸盐反应生成5-羟基异噁唑-4-甲酸甲酯,摩尔投料比为1:1.2,在室温下固相研磨反应40min,用70%乙醇水溶液重结晶,产品纯度为98%,收率为50.7%。甲氧亚甲基丙二酸二甲酯与尿素反应生成2,4-二羟基-5-嘧啶甲酸甲酯,摩尔投料比为1:1.2,缩合反应中以乙醇为溶剂和以氨基磺酸为催化剂,回流反应5h,闭环反应中用10%氢氧化钠水溶液作溶剂和催化剂,在95℃反应2h,产品纯度为98%,两步反应总收率为31.5%。甲氧亚甲基丙二酸二甲酯与甲基异硫脲硫酸盐反应生成2-甲硫基-4-羟基-5-嘧啶甲酸甲酯,摩尔投料比为1:1.1,溶剂乙醇与水体积比为1:1,在室温下反应3h,用20%稀盐酸调PH值至2-3,产品纯度为98%,收率为52.9%。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 前言
• 1.2 甲氧亚甲基丙二酸二甲酯的简介
• 1.3 甲氧亚甲基丙二酸二甲酯的结构特点
• 1.4 甲氧亚甲基丙二酸二甲酯及其类似物的合成方法综述
• 1.5 甲氧亚甲基丙二酸二甲酯及其类似物在合成上的应用
• 1.5.1 合成异噁唑类化合物
• 1.5.2 合成吡唑类化合物
• 1.5.3 合成嘧啶类化合物
• 1.5.4 合成喹啉类化合物
• 1.6 论文的选题意义及研究内容
• 1.6.1 论文的选题意义
• 1.6.2 论文的研究内容
• 第二章 5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯的合成研究
• 2.1 前言
• 2.2 实验部分
• 2.2.1 试剂
• 2.2.2 仪器
• 2.2.3 反应原理
• 2.2.4 实验步骤
• 2.2.5 实验设计
• 2.3 结果与讨论
• 3）正交实验的结果'>2.3.1 L9（3³）正交实验的结果
• 2.3.3 5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯的结构表征
• 2.3.4 讨论
• 第三章 1-苯基-5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯的合成研究
• 3.1 前言
• 3.2 实验部分
• 3.2.1 试剂
• 3.2.2 仪器
• 3.2.3 反应原理
• 3.2.4 实验步骤
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 较优的工艺参数
• 3.3.2 产物的结构表征
• 3.3.3 讨论
• 第四章 5-羟基异噁唑-4-甲酸甲酯的合成研究
• 4.1 前言
• 4.2 实验部分
• 4.2.1 试剂
• 4.2.2 仪器
• 4.2.3 反应原理
• 4.2.4 实验步骤
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 较优的工艺参数
• 4.3.2 产物的结构表征
• 4.3.3 讨论
• 第五章 2,4-二羟基-5-嘧啶甲酸甲酯的合成研究
• 5.1 前言
• 5.2 实验部分
• 5.2.1 仪器
• 5.2.2 仪器
• 5.2.3 反应原理
• 5.2.4 实验步骤
• 5.3 结果与讨论
• 5.3.1 较优的工艺参数
• 5.3.2 产物及中间体的结构表征
• 5.3.3 讨论
• 第六章 2-甲硫基-4-羟基-5-嘧啶甲酸甲酯的合成研究
• 6.1 前言
• 6.2 实验部分
• 6.2.1 试剂
• 6.2.2 仪器
• 6.2.3 反应原理
• 6.2.4 实验步骤
• 6.3 结果与讨论
• 6.3.1 较优的工艺参数
• 6.3.2 反应产物的结构表征
• 6.3.3 讨论
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.1.1 5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯的合成研究
• 7.1.2 1-苯基-5-羟基-4-吡唑甲酸甲酯的合成研究
• 7.1.3 5-羟基异噁唑-4-甲酸甲酯的合成研究
• 7.1.4 2,4-二羟基-5-嘧啶甲酸甲酯的合成研究
• 7.1.5 2-甲硫基-4-羟基-5-嘧啶甲酸甲酯的合成研究
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所发表的学术论文目录