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3,4-二取代吡唑衍生物的串联合成摘要：含氮氧杂环是许多具有重要的生物活性的天然产物的骨架，本文拟采用易得的原料实现这些杂环骨架的构建。该反应以自制的稠合呋喃衍生物为原料,将其与磺酰肼反应，通过简单的一锅操作，实现了3,4-二取代吡唑衍生物的构建。32504
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毕业论文关键词：稠合呋喃衍生物、串联反应、3,4-二取代吡唑衍生物
Domino Synthesis of 3,4-Disubstituted Pyrazole Derivatives
Abstract: The N,O-heterocycles are one of important skeletons existed in natural products with biological activity. The goal of this paper is to construct the N,O-heterocycles using readily available starting materials. The reaction between a preformed fused furans and sulfonyl hydrazine resulted in the 3,4-disubstituted pyrazole derivatives in a simple one-pot operation manner.
Keywords: Fused furans; Cascade reaction; 3,4-Disubstituted pyrazoles
一、前言
串联反应[1]是在一定反应条件下，多个反应活性中心同时作用，且进行有序、连续地转化为目标产物的一系列反应[2]。串联反应能使目标产物多样性和化学结构复杂性，由于这一特点，有机化学工作者在构建特殊结构时将其最为一种重要的合成策略使用。因此，串联反应已成为有机合成化学的研究热点之一。串联反应在一步构建多个σ键方面显示出独特的优越性，在使副产物最小化的同时，高选择性（区域、立体、手性）地合成目标化合物，从而为构建某些特定结构提供有效的方法，丰富有机合成化学的内容。鉴于此，串联反应在天然产物全合成[3]、新药开发[4]和有机合成工业等众多领域有着重要而广泛的应用。利用串联反应合成吡唑类化合物，尤其是实现O-S键的构建是值得探索的一个课题。
吡唑类化合物及其衍生物因其结构的可变性和其高效广谱的生物活性，在医药和农药领域有着广泛的应用。大多数医药、农药（杀虫剂、除草剂、杀菌剂）和染料，以及许多催化剂配体[5]、有机功能材料[6]、工业产品添加剂等也都含有吡唑类化合物。在医药领域方面，吡唑主要表现在抗菌、抗肿瘤、抗癌、抗HIV-1和抗结核等方面[7]；在农药领域方面，吡唑类化合物具有杀虫、杀菌和除草活性，并且表现出高效、低毒和结构多样性[8]。近年来，是医药、农药精细化工领域研究开发的热点课题之一。
由于其广泛的生物活性，吡唑类衍生物的合成具有十分重要的意义，吸引了众多化学工作者的关注。
Pariiamd教授[9]报道了重氮甲烷与硝基烯烃合成吡唑类的方法。在α-硝基苯乙烯作为原料时，产物会出现聚合态，因为在形成的吡唑啉中，连在硝基上的碳上的氢比较活泼，在碱性吡唑啉的存在下会进一步与硝基烯烃或重氮甲烷反应。Pariiamd又用α-苯基作为反应底物，得到单一的吡唑类化合物(Scheme 1)。
1975年，Viehe等[10]报道了重氮甲烷和氯硝基乙烯的偶极环加成反应，最终得到了3-硝基吡唑(合成路线如Scheme 2示)。3-硝基吡唑在硝酸和硫酸硝化体系中可以很容易的得到3,4-二硝基吡唑。重氮甲烷和氯代硝基乙烯都很活泼，不容易合成，也不容易贮存，此外，重氮甲烷毒性也较大，这些不足限制了此方法的使用。
Biffin等[11,12]研究了5-硝基-4-甲氧基吡啶和肼的反应，最终得到了3–氨基–4–硝基吡唑(其反应过程如Scheme 3所示)。他们预测其反应过程是肼先与5-硝基-4-甲氧基吡啶上的2号碳原子发生作用，经过亲核取代，破坏了C–N键，接着在分子内又发生了亲核取代反应，最后得到了3-氨基-4-硝基吡唑。
2007年，韦芳[13]以环氧烷为原料，利用吡唑化合物的亲核性进行开环反应，合成一系列新型吡唑衍生物。该反应运用了新颖、高效、绿色的微波辐射反应，大大缩短了反应时间，提高了反应效率（Scheme 4）。
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