一种2-甲基-3,4-二硝基-5-(甲氧苯基)吡唑的合成方法

摘要

本发明涉及一种2-甲基-3,4-二硝基-5-(甲氧苯基)吡唑，属于化工合成领域。本发明针对传统含硝基和苯环的吡唑类化合物热稳定性较差，易加热分解的问题，通过对甲氧基苯甲酸甲酯和甲苯水浴加热于氢化钠进行反应，同时滴加乙腈制备3-羰基-3-对甲氧苯基丙腈，再通过冰乙酸与碘单质与含有碘酸的硫酸溶液反应制备得1-甲基-3,4,5-三碘基吡唑，再将1-甲基-3,4,5-三碘基吡唑硝化制备1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑，最后将1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑与3-羰基-3-对甲氧苯基丙腈水浴加热反应，通过薄层色谱反应检测制备得2-甲基-3,4-二硝基-5-(甲氧苯基)吡唑，比一般的含硝基和苯环的吡唑类化合物热稳定性提高了50～60％。

主权项

一种2‑甲基‑3,4‑二硝基‑5‑(甲氧苯基)吡唑的合成方法，其特征在于具体合成步骤为：（1）在250mL  的圆底三口烧瓶中加入16～17g对甲氧基苯甲酸甲酯和80～82mL的甲苯，随后充分搅拌至对甲氧基苯甲酸甲酯完全溶解，加入6～7g的0.2mol氢化钠后，对其水浴加热至70～75℃，同时对三口烧瓶中滴加10～12mL的0.25mol/L的乙腈溶液，同时控制滴加时间，保证其2h滴加完成；（2）待滴加完成后，对其加热升温至90℃，继续搅拌反应20～22h，待有黄色物质生成后，通过薄层色谱进行检测反应，待薄层色谱进行检测反应完成后，对其进行抽滤，收集第一次黄色沉淀物，并对滤液缓慢搅拌中，加入20～22mL的冰乙酸，待其冷却至20～30℃后，加入100～105mL冰水，再次抽滤收集滤饼与第一次黄色沉淀合并，随后用去离子水洗涤2～3次，即可制备得3‑羰基‑3‑对甲氧苯基丙腈备用；（3）向装有搅拌和温度计的250mL四口烧瓶中加入100～105mL冰乙酸，在0～10℃恒温水浴中连续搅拌，同时缓慢加入7～7.2g碘单质，待碘完全溶解后，将溶有2.5～2.7g碘酸的50mL质量分数为30％的硫酸溶液，缓慢滴加至四口烧瓶中，滴加时间为2h；（4）待滴加完毕后，将2.0～2.2g的N‑甲基吡唑滴加至上述溶液中，并加入10～12mL的四氯化碳，同时对其升温至80～85℃，搅拌反应2.5～3h，反应结束后，将反应液倒入250～255mL的冰水中，待冰全部溶化后，析出灰色沉淀，抽滤，然后用水冲洗2～3次，随后将其置于60～80℃烘箱中烘干，即可制备得1‑甲基‑3,4,5‑三碘基吡唑；（5）向装有搅拌器和温度计的100mL四口瓶中加入50mL质量分数98%的HNO₃在0～5℃冰水浴缓慢搅拌下，同时加入4～5g上述制备的1‑甲基‑3,4,5‑三碘基吡唑，对其水浴加热升温至80～83℃，待其反应1.5～2.0h后，停止加热，静置冷却至20～30℃后，将反应液倒入冰水中，待无亮黑色固体析出后，对其抽滤收集滤饼，并置于60～80℃烘箱中干燥10～12h，即可制备得1‑甲基‑3,4,5‑三硝基吡唑；（6）在250mL的圆底三口烧瓶中加入5.0～5.2g上述制备的1‑甲基‑3,4,5‑三硝基吡唑，17.5～18.0g的步骤（2）制得的3‑羰基‑3‑对甲氧苯基丙腈和90～95mL的无水乙醇，搅拌升温至回流，待反应6.0～6.5h后，通过薄层色谱进行检测反应，待薄层色谱进行检测反应完成后，停止搅拌，减压蒸馏蒸出乙醇，随后撤去加热，使其自然冷却至20～30℃，随后对其抽滤，收集淡黄色固体，并用去离子水洗涤2～3次，随后将其置于70～75℃烘箱中干燥2～3h，用乙酸乙酯与石油醚按体积比2:1制备的混合液进行重结晶，收集结晶体即可合成得2‑甲基‑3,4‑二硝基‑5‑(甲氧苯基)吡唑。