專利名稱：1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮及其制備方法和應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及1-(4_異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的合成方法及其在還原糖標(biāo) 記中應(yīng)用，屬于有機(jī)化學(xué)合成技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮(簡稱PMP)是糖類物質(zhì)常用的一種標(biāo)記試劑，該試 劑和糖類物質(zhì)的標(biāo)記主要是基于堿性條件下吡唑啉酮環(huán)上的活性亞甲基與糖類還原端發(fā) 生縮合反應(yīng)，從而使糖鏈帶上吡唑啉酮衍生物。此標(biāo)記反應(yīng)條件溫和，同廣泛使用的在酸性 條件下標(biāo)記糖類的還原氨化類試劑相比，它不會導(dǎo)致糖鏈上對酸敏感的活性基團(tuán)丟失，適 用于各種類型糖鏈的標(biāo)記。但PMP試劑本身也存在極性偏大、過量試劑去除繁瑣、分離單糖 種類少等缺點。因此，進(jìn)行新型吡唑啉酮類衍生物的深入研究，并將其應(yīng)用于糖類物質(zhì)的分 析中很有必要。PMP的合成一般是通過苯胼和乙酰乙酸乙酯在甲醇或乙醇溶劑中于50_60°C環(huán)境 下回流反應(yīng)6-7h后所得?；谑固穷惸軒习l(fā)光基團(tuán)和疏水基團(tuán)的目的，選用芳胼和取代 ?；宜嵋阴ゾ珊铣尚滦?，3取代的吡唑啉酮類試劑。利用該類試劑在堿性條件下使吡 唑啉酮環(huán)上4位的活性亞甲基和糖類的還原端進(jìn)行縮合反應(yīng)，實現(xiàn)對糖鏈的標(biāo)記。合成反應(yīng)的產(chǎn)率是需要考慮的關(guān)鍵因素。通過分析苯胼和乙酰乙酸乙酯的反應(yīng)機(jī) 理可知，該反應(yīng)歷經(jīng)兩步過程，第一步為苯胼的1位N和乙酰乙酸乙酯的乙?；M(jìn)行親核反 應(yīng)，同時失去一份子H2O成為中間體苯腙；第二步，苯腙的2位N再和酯羰基發(fā)生親核反應(yīng)， 關(guān)環(huán)消去一份子C2H5OH,形成1，3取代的吡唑啉酮類化合物。形成苯腙是本合成反應(yīng)的決 定步驟。通過分析反應(yīng)機(jī)理可知酸可以催化苯胼與醛酮生成苯腙的反應(yīng)。故加酸催化可 作為提高合成產(chǎn)率的途徑之一。目前基于“綠色合成”引導(dǎo)下的無溶劑固相合成法被證明 也可以提高合成反應(yīng)產(chǎn)率。據(jù)此，本發(fā)明進(jìn)行了 1，3取代的吡唑啉酮類試劑的合成工藝改 進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供1-(4_異丙苯基)-3_甲基-5-吡唑啉酮化合物；本發(fā)明的另一目的是提供一種反應(yīng)條件溫和、無需反應(yīng)溶劑、環(huán)境污染小、操作簡 單并且產(chǎn)率高的1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的合成方法。本發(fā)明的實現(xiàn)過程如下結(jié)構(gòu)式(I)所示的1-(4_異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮，<formula>formula see original document page 4</formula>l-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮(PPMP)使用原料4_異丙基苯胼與乙酰 乙酸乙酯在冰乙酸中反應(yīng)得到，反應(yīng)在室溫(25 30°C )下即可進(jìn)行。4-異丙基苯胼和 乙酰乙酸乙酯的摩爾比為1 (1 1.05)，冰乙酸與4-異丙基苯胼的摩爾比為(2.0 2.5) 1。上述冰乙酸作為催化劑，在室溫下，通過將反應(yīng)原料進(jìn)行機(jī)械混合，充分?jǐn)嚢璺?應(yīng)3 4h左右，就可實現(xiàn)利用4-異丙基苯胼和乙酰乙酸乙酯合成高產(chǎn)率的1-(4-異丙苯 基)-3_甲基-5-吡唑啉酮，其產(chǎn)率是常規(guī)溶劑回流合成法的5 8倍。合成得到的1-(4_異丙苯基)-3_甲基-5-吡唑啉酮可用于還原糖標(biāo)記，所述還原 糖為中性糖、酸性糖或氨基糖。本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果(1)本發(fā)明利用4-異丙基苯胼和乙酰乙酸乙酯在冰乙酸催化下，無溶劑室溫體系 合成1-(4_異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮，該方法合成的目標(biāo)物產(chǎn)率達(dá)73%以上，克服 了目前廣泛使用的甲醇(或乙醇)回流合成法產(chǎn)率低、溶劑消耗量大、操作繁瑣等缺點。(2) 該合成法具有條件溫和、無需反應(yīng)溶劑、室溫反應(yīng)、環(huán)境污染小、操作簡單、合成產(chǎn)率高等優(yōu) 點，符合“綠色化學(xué)”合成法的基本要求。(3)實現(xiàn)了 1-(4_異丙苯基)-3_甲基-5-吡唑啉 酮與還原糖的標(biāo)記。


圖1為本發(fā)明PPMP與葡萄糖標(biāo)記物的ESI-MS圖；圖2為本發(fā)明PPMP與葡萄糖醛酸標(biāo)記物的ESI-MS圖；圖3為本發(fā)明PPMP與氨基葡萄糖標(biāo)記物的ESI-MS圖。
具體實施例方式實施例1 苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮的合成稱取苯胼2. 160g(0.02mol)，滴加乙酰乙酸乙酯2. 5mL，冰乙酸2. 5mL，于室溫 條件下，磁力攪拌反應(yīng)4h左右，TLC檢測反應(yīng)終點。真空蒸去冰乙酸，產(chǎn)物用甲醇溶解， 并進(jìn)行重結(jié)晶，過濾，濾餅自然晾干至恒重得灰白色粉末1-苯基-3-甲基-5-吡唑啉酮 (PMP) 2. 701g，產(chǎn)率為 77. 58%。實施例2 1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的合成稱取4-異丙基苯胼鹽酸鹽3. 734g(0. 02mol)，滴加5%的NaOH溶液17mL進(jìn)行中 和，室溫條件下，攪拌反應(yīng)4h后，用lmol/L鹽酸中和至pH = 8-9,再用CH2Cl2進(jìn)行萃取，蒸 干后得淺黃色固體4-異丙基苯胼2. 90g(0. 0192mol)，產(chǎn)率為96. 76%。向上述得到的固體4-異丙基苯胼中滴加乙酰乙酸乙酯2. 5mL，冰乙酸2. 9mL,于 室溫條件下，磁力攪拌反應(yīng)4h左右，TLC檢測反應(yīng)終點。真空蒸去冰乙酸，產(chǎn)物過硅膠柱， 用石油醚乙酸乙酯=4 1洗脫；TLC檢測收集，并分別取少量洗脫液作ESI-MS檢測，收集含有分子量為216的目標(biāo)產(chǎn)物洗脫液，減壓蒸干，得到3. 09g乳黃色的粉末狀固體， 經(jīng)1HNMR、13CWR 數(shù)據(jù) I1HNMR (400MHz，CDCl3) δ，ppm 1. 24 (d，6Η，3J = 7. 02Hz, CH(CH3)2), 2. 19 (s，3H, 5-CH3) ,2. 91 (sept, 1H, 3J = 7. 02Hz, CH(CH3) 2)，3. 45 (s, 2H, CH2 inpyrazolone)， 7. 25,7. 40 (AA' XX'，4H，CH in arene) ；13CWR(100MHz，CDCl3) δ , ppm 16. 95 (CH(CH3)2), 23. 90 (5-CH3), 33. 57 (CH2), 42. 93 (CH(CH3) 2), 119. 09 (N = C < ), 126. 65,135. 60 (CH in Ph)，145. 77，156. 06 (C in Ph)，170. 37 ( > C = 0)}證實為 1_ (4-異丙苯基)-3-甲基-5-批 唑啉酮(簡稱ΡΡΜΡ)，產(chǎn)率為73. 90%。實施例3 :1，3- 二苯基-5-吡唑啉酮的合成稱取苯胼2. 160g(0. 02mol)，滴加苯甲酰乙酸乙酯3. 46mL，冰乙酸2. 5mL,于室溫下，碾磨攪拌反應(yīng)3h左右，生成大量白色乳狀固體，TLC檢測反應(yīng)終點。固體產(chǎn)物用少量正 己烷洗滌，并用甲醇-乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，過濾，濾餅自然晾干至恒重得乳白色粉末1，3- 二苯 基-5-吡唑啉酮(簡稱DPP)4. 418g，產(chǎn)率為93.6%。實施例4 1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮和還原糖的標(biāo)記將1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮(PPMP)配成0. lmol/L甲醇溶液，在氨 水堿性介質(zhì)下和葡萄糖、葡萄糖醛酸以及氨基葡萄糖等還原性糖于80°C環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)， 還原糖和PPMP的摩爾比為1 3 1 10之間，TLC檢測反應(yīng)終點。反應(yīng)完后，真空蒸 干，除去氨水，殘渣用ImL水和ImLCH2Cl2充分溶解并萃取，離心，棄去CH2Cl2層，水相繼續(xù)用 ImLX 2的CH2Cl2萃取2次，經(jīng)13000r/min高速離心后，稀釋，用ESI-MS檢測標(biāo)記物。結(jié)果 證實PPMP和還原性的中性糖、酸性糖以及氨基糖的還原端均能成功地進(jìn)行標(biāo)記，使糖類 物質(zhì)帶上1-2個PPMP試劑(見附圖1至3)，提高糖類物質(zhì)的光學(xué)活性、離子化效率以及糖 類物質(zhì)HPLC-UV和MS檢測的靈敏度。
權(quán)利要求
結(jié)構(gòu)式(I)所示的1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮，F(xiàn)DA0000020866590000011.tif
2.權(quán)利要求1所述的1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的合成方法，其特征在 于使用原料4-異丙基苯胼與乙酰乙酸乙酯在冰乙酸中反應(yīng)得到。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述合成方法，其特征在于反應(yīng)在室溫下進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述合成方法，其特征在于4_異丙基苯胼和乙酰乙酸乙酯的摩爾 比為1 (1 1.05)，冰乙酸與4-異丙基苯胼的摩爾比為(2. O 2. 5) 1。
5.權(quán)利要求1所述化合物1-(4_異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮在還原糖標(biāo)記中的 應(yīng)用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述用途，所述還原糖為中性糖、酸性糖或氨基糖。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低溫?zé)o溶劑催化合成1-(4-異丙苯基)-3-甲基-5-吡唑啉酮的方法。該方法以4-異丙基苯肼與乙酰乙酸乙酯為原料，冰乙酸作為催化劑，相互混合后，無需添加任何反應(yīng)溶劑，室溫下反應(yīng)，產(chǎn)率可達(dá)到73％以上。該化合物可用于還原糖標(biāo)記。本發(fā)明合成方法對環(huán)境污染小，反應(yīng)產(chǎn)率高，操作簡單，可用于目標(biāo)產(chǎn)物的規(guī)?；铣?。
文檔編號C07D231/26GK101805291SQ20101015505
公開日2010年8月18日 申請日期2010年4月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月26日
發(fā)明者張萍, 王仲孚, 解明明, 黃琳娟 申請人:西北大學(xué)