一种不寻常的亚硫酰氯促进的C-C键形成,以获得4,4'-双吡唑啉酮
5,5'-二氧代-4,4'-联吡唑-4,4'-二羧酸二烷基酯易于通过5-羟基吡唑-4-羧酸酯在回流的亚硫酰氯中反应得到。可以通过碱水解和随后的脱羧将所得二酯转化为相应的4,4'-双唑。用所有制备的产物进行详细的NMR光谱研究(1H,13 C,15 N)。此外,通过X射线晶体结构分析证实了代表性的5,5'-二氧代-4,4'-联吡唑-4,4'-二羧酸酯的结构。
关键词: 二聚化; NMR(1 H; 13 C; 15 N); 吡唑啉酮; 亚硫酰氯; X射线结构分析
许多生物活性物质,其中有几种药物分子,农用化学品,染料,用于光电目的的化合物,络合配体和更多含有吡唑核[1-8]。冷凝的吡唑类是特别感兴趣的,因为通常使用的例如磷酸二酯酶5(PDE5)抑制剂西地那非(万艾可®)可以举出[1] 。在一系列以前的出版物中,我们描述了使用各种4,5-二取代吡唑衍生物作为辅助反应前体的缩合吡唑体系的合成[9-16]。。在这些前体中,在吡唑C4位置带有C-取代基的5-氯吡唑,如5-氯吡唑-4-甲醛或4-酯,由于氯取代基易于转化为其他官能团或其特征,因此特别有用。在闭环反应中,自然是一个很好的离去基团。在这方面,我们感兴趣的是方便获得作为进一步官能化的有价值前体所需的1-取代或1,3-二取代的5-氯吡唑-4-羧酸酯。这些化合物主要由相应的5-氨基吡唑-4-羧酸盐经非(水)重氮化反应制备,随后与适当的氯源反应[17,18]。此外,几年前我们已经提出了一种合成方法,即使用1-苯基吡唑啉酮与DMF /过量POCl 3的Vilsmeier反应得到5-氯吡唑-4-甲醛,将其氧化成相应的酸(KMnO 4)并随后转化为用EtOH / H 2 SO 4 处理乙酯[15]。然而,由于后一种方法繁琐且前者使用有毒物质,我们设想通过适当的氯化剂如POCl 3将易得的5-羟基吡唑-4-羧酸酯1转化为相应的5-氯衍生物2。或SOCl 2(方案1)。羟基(氧代)转化为氯官能团的这种转化在许多N-杂环体系中非常常见,例如将2-吡啶酮转化为2-氯吡啶或将3-哒嗪酮转化为3-氯哒嗪[19,20]。在取代的6的制备过程ħ -吡唑并[4,3- d ] [1,2]恶唑我们因此通过处理相关的4-苯甲酰基-5- hydroxypyrazoles与获得所需4-苯甲酰基-5- chloropyrazoles POCl 3 [21]。
方案1: 设想的合成5-氯吡唑-4-羧酸酯的方法2。
然而,酯1a(R 1 = Ph,R 2 = H,R = Et)与POCl 3的尝试反应使原料保持不变,类似地,通过用草酰氯处理1a,没有发生转化(方案2)。相比之下,在回流温度下用过量的亚硫酰氯处理1a导致确定的反应产物,然而,根据 - 其中 - 不可能是所需的5-氯衍生物2a,吡唑C5的化学位移太大(δ与预期值(δ131.3ppm)相比,165.6 ppm)[15]。而且,OCH 2质子显示具有非对映特征,暗示分子中存在手性中心(图1),而HRMS测量得到的分子量([M + Na] + 485.1432)证实了二聚体结构的可能形成。
方案2: 联吡唑酮3a的合成
![[1860-5397-14-110-1]](/bjoc/content/figures/1860-5397-14-110-1.png?scale=2.0&max-width=1024&background=FFFFFF)
图1:反应产物3a 的OCH 2酯质子的信号(500MHz,CDCl 3)。
最后,通过X射线晶体结构分析,可以将所得产物确定为二聚体结构3a(方案2,图2)。此外,HRMS和元素分析证实了分子式。酯官能团的OCH 2质子的不等价可以通过吡唑C4 / C4'上存在不对称碳原子来顺利解释。由于NMR光谱显示单组信号,关于立体化学,考虑了外消旋混合物或内消旋形式。
![[1860-5397-14-110-2]](/bjoc/content/figures/1860-5397-14-110-2.png?scale=2.0&max-width=1024&background=FFFFFF)
图2:用50%位移椭球 形成的化合物3a的晶体结构的ORTEP图[(4S,4 'S)-3a对映体仅显示]。连接两个吡唑啉酮单元的C4-C4'键的长度为1.544(3)。
单晶X射线分析表明,新获得的化合物3a的分子由两个吡唑啉酮残基组成,它们通过不对称sp 3 -杂化的C4和C4'碳之间的单个共价碳 - 碳键直接相互连接。原子,以形成具有相对的(4种R *, 4' R *)-构型(图2)。单个C4-C4'键的键长为1.544(3),而二面角C5-C4-C4'-C5'为47.94°。手性分子的包装(4 - [R,4' - [R )-3a和(4 小号,4' 小号)-3a外消旋晶体以这样的方式发生,即镜像对映体通过弱分子间氢键相互连接(C-H ...2.535,130.64°,图3)。
![[1860-5397-14-110-3]](/bjoc/content/figures/1860-5397-14-110-3.png?scale=2.0&max-width=1024&background=FFFFFF)
图3:用50%位移椭球体绘制的晶体单元中的 排列(4R,4'R) -和(4S,4 'S)-3a对映体。氢键用虚线表示。