CN101514203A

CN101514203A - 7-硝基-3a-(三氟甲基)-2,3,3a,4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1,2-a]咪唑-1-酮及其合成方法

Info

Publication number: CN101514203A
Application number: CNA2009100483398A
Authority: CN
Inventors: 郝健; 侯明华; 庄红伟; 王静; 万文; 蒋海珍
Original assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Current assignee: University of Shanghai for Science and Technology
Priority date: 2009-03-26
Filing date: 2009-03-26
Publication date: 2009-08-26

Abstract

本发明涉及一种7－硝基－3a－(三氟甲基)－2，3，3a，4－四氢－1H－苯并[d]吡咯[1，2－a]咪唑－1－酮及其合成方法，该化合物的结构式为：(见图)该方法具有如下步骤：将三氟γ－酮酸甲酯和催化剂用量的对甲基苯磺酸溶于甲苯中，再加入催化剂用量的无水硫酸镁，搅拌下回流反应20～60分钟后加入对硝基邻苯二胺，继续反应10～15小时后，再加入催化剂用量的对甲基苯磺酸，回流反应10～15小时，反应结束，经分离纯化，得黄色固体即为7－硝基－3a－(三氟甲基)－2，3，3a，4－四氢－1H－苯并[d]吡咯[1，2－a]咪唑－1－酮。本发明的7－硝基－3a－(三氟甲基)－2，3，3a，4－四氢－1H－苯并[d]吡咯[1，2－a]咪唑－1－酮具有更强的活性，更有利于吸收。本发明原料易得，操作非常简单，一锅法合成，产率43％，适合大规模生产。

Description

7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮及其合成方法

技术领域：

本发明涉及一种是3’-三氟甲基-1-硝基苯并咪唑吡咯酮衍生物及其合成方法，特别是一种7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮及其合成方法。

背景技术：

杂环化合物广泛存在于自然界，是有机化合物中最多的一类。很多天然化合物中都含有杂环体系，而这些化合物往往又具有很强的生理活性。近年来一些人工合成的杂环化合物，已经被广泛应用于药学、材料学等学科，并且有些杂环化合物作为药物已经应用于生产，取得了很好的经济效益和社会效益。

吡咯酮类化合物是一类应用价值很高的化合物，是重要的医药中间体，用以生产脑复康、马利兰等，也是生产聚乙烯基吡咯烷酮的原料。苯并咪唑环体系具有高度的生理活性，作为农药、医药、染料等在在工农业生产中有较为广泛的应用。例如，苯并咪唑类驱虫药是一种在食用动物(猪、牛、羊、马、家禽等)养殖业中常用的驱虫药。苯并咪唑吡咯酮类化合物的聚合物通常作为耐热气体分离膜材料(如：聚吡咙)而被广泛应用。

1989年有文献(Chimirri，A.；Sarro，A.D.；Sarro，G.D.；Grasso，S.；Trimarchi，G.R.J.Med.Chem.1989，32，93-95.)报道了苯并咪唑吡咯酮类衍生物具有抗癫痫、抗惊厥的生物活性，可应用于药物中。这篇文章中所报道的苯并咪唑吡咯酮类衍生物3a位有苯环，且苯环上有吸电子基团。

此化合物的合成方法，目前尚未有报道。

发明内容：

本发明的目的之一在于提供一种新化合物7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮。

本发明的目的之二在于提供该化合物的合成方法。

为达到上述目的，本发明方法采用了的反应机理为：

根据上述反应机理，本发明采用如下技术方案：

一种7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮，其特征在于该化合物的结构为：

7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮

该化合物的物性参数：

分子式：C₁₁H₈F₃N₃O₃

结构式：

中文命名：7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮

英文命名：

7-nitro-3a-(trifluoromethyl)-2，3，3a，4-tetrahydro-1H-benzo[d]pyrrolo[1，2-a]imidazol-1-one

分子量：287.19

外观：黄色固体

熔点：208.6～208.9

红外光谱(采用Perkin-Elmer983G红外光谱仪，液膜法)：

v max(cm^-1)：3353，2931，1931，1874，1715，1610，1497，1458，1326，1196，1176，1156，1072，1055，972，881，841，825

核磁共振氢谱(500MHz，Acetone)：8.115，8.110(d，J＝2.5Hz，1H，ArH)；8.037，8.033，8.020，8.015(dd，J₁＝8.5Hz，J₂＝2.5Hz，1H，ArH)；7.889(s，1H，NH)；6.859，6.842(d，J＝8.5Hz，1H，ArH)；2.997～2.919(m，2H，CH₂)；2.860～2.801(m，1H，CH₂)；2.684～2.619(m，1H，CH₂)

核磁共振氟谱(470MHz，Acetone，内标：C₆F₆)：δ＝-87.39(s)

核磁共振碳谱(125MHz，Acetone)：177.76；149.43；114.98；131.17；128.93，126.64，124.36，122.07(J＝286.25Hz)；124.81；110.92；108.05；87.58，87.31，87.06，86.80(J＝33.75Hz)；32.92；31.80

一种合成上述的7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮的方法，其特征在于该方法的具体步骤为：将三氟γ-酮酸甲酯和催化剂用量的对甲基苯磺酸溶于甲苯中，再加入催化剂用量的无水硫酸镁，搅拌下回流反应20～60分钟后加入对硝基邻苯二胺，继续反应10～15小时后，再加入催化剂用量的对甲基苯磺酸，回流反应10～15小时，反应结束，经分离纯化，得黄色固体即为7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮。

在药物化学领域，氟原子或一个含氟烷基引入到主体分子中被认为是对主体化合物修饰的最有效方法之一。由于氟原子半径小，又具有较大的电负性，它所形成的C-F键键能要比C-H键键能大的多，明显地增加了有机氟化合物的稳定性和生理活性，另外含氟有机化合物还具有较高的脂溶性和疏水性，促进其在生物体内吸收与传递速度，使生理作用发生变化。所以很多含氟医药和农药在性能上相对具有用量少、毒性低、药效高、代谢能力强等特点，这使它在新医药农药品种中所占比例越来越高。本发明创造性的把具有吸电子功能的含氟基团三氟甲基引入到苯并咪唑吡咯酮类衍生物的3a位，来取代原来具有吸电子功能的苯环，使得本发明的7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮具有更强的活性，更有利于吸收。本发明原料易得，操作非常简单，一锅法合成，产率43％，适合大规模生产。

具体实施方式：

实施例1：①在50毫升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入三氟γ-酮酸甲酯0.44克，对甲基苯磺酸0.019克，甲苯25毫升，无水硫酸镁0.2克。上述混合物在油浴中搅拌回流半小时后加入对硝基邻苯二胺0.306克；②反应物在回流下反应液逐渐变成深红色。反应12小时后再加入0.019克对甲基苯磺酸。继续反应24小时，然后停止反应。反应完毕后抽滤除去无水硫酸镁，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得黄色固体0.25克，产率为43％。

实施例2：①在250毫升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入三氟γ-酮酸甲酯11克，对甲基苯磺酸0.475克，甲苯150毫升，无水硫酸镁5克。上述混合物在油浴中搅拌回流半小时后加入对硝基邻苯二胺7.65克；②反应物在回流下反应液逐渐变成深红色。反应16小时后再加入0.475克对甲基苯磺酸。继续反应32小时，然后停止反应。反应完毕后抽滤除去无水硫酸镁，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得黄色固体5.87克，产率为41％。

实施例3：①在2升的装有回流冷凝管的圆底烧瓶中加入三氟γ-酮酸甲酯110克，对甲基苯磺酸4.75克，甲苯1000毫升，无水硫酸镁25克。上述混合物在油浴中搅拌回流半小时后加入对硝基邻苯二胺76.5克②反应物在回流下反应液逐渐变成深红色。反应18小时后再加入4.75克对甲基苯磺酸。继续反应48小时，然后停止反应。反应完毕后抽滤除去无水硫酸镁，浓缩滤液。③将得到的浓缩液用硅胶层析分离，展开剂为体积比为2∶1的石油醚和乙酸乙酯的混合溶剂，得黄色固体56.1克，产率为39％。

Claims

1.一种7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮，其特征在于该化合物的结构为：

2.一种合成根据权利要求1所述的7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮的方法，其特征在于该方法具有如下步骤：将三氟γ-酮酸甲酯和催化剂用量的对甲基苯磺酸溶于甲苯中，再加入催化剂用量的无水硫酸镁，搅拌下回流反应20～60分钟后加入对硝基邻苯二胺，继续反应10～15小时后，再加入催化剂用量的对甲基苯磺酸，回流反应10～15小时，反应结束，经分离纯化，得黄色固体即为7-硝基-3a-(三氟甲基)-2，3，3a，4-四氢-1H-苯并[d]吡咯[1，2-a]咪唑-1-酮。