介紹

3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛（3-Phenyl-1H-pyrazole-4-carbaldehyde）具吡唑環(huán)、苯基和醛基三重活性結構單元，常溫下為固體結晶，熔點 145℃，經水重結晶后純度可達 96-99%。醛基可被高錳酸鉀氧化為羧基，也可被還原為羥甲基；能與胺類、肼類發(fā)生縮合反應。

圖一 3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛

光譜

3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛的1H NMR 光譜（DMSO-d?溶劑）：δ=7.10 t（1H，苯環(huán) CH）、7.30 t（2H，苯環(huán) 2CH）、7.70 d（2H，苯環(huán) 2CH）、8.00 與 8.38 d（1H，吡唑環(huán) CHN，互變異構體信號）、9.88 s（1H，CHO）、13.60 s（1H，NH）；質譜（EI，70 eV）：分子離子峰 M?=172，與分子式理論值一致。

結構特征

3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛的化學結構中包含 1 個 1H - 吡唑環(huán)、1 個苯基（3 位取代）和 1 個醛基（4 位取代）。其不對稱中心圍繞吡唑環(huán)構建，形成穩(wěn)定的芳香雜環(huán)體系，吡唑環(huán)上的 NH 基團與分子內 / 分子間形成 NH…N 氫鍵，導致 3 - 位與 5 - 位取代基存在互變異構現(xiàn)象；-CHO直接連接于吡唑環(huán) 4 位，具有高反應活性，易發(fā)生氧化、還原、縮合等反應；苯基與吡唑環(huán)共軛，增強分子的芳香性和結構穩(wěn)定性。

合成

目前主流3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛的合成方法為腙制備 - Vilsmeier 甲?；瘍刹椒?，以易得的苯乙酮為起始原料，反應條件溫和、產率優(yōu)異，具體流程如下：

第一步：腙中間體合成

原料為苯乙酮（Ia）、氨基脲鹽酸鹽、無水乙酸鈉；反應條件為乙醇為溶劑，回流反應 1 小時，冷卻至 20℃靜置 10 小時；產物為苯乙酮腙（IIa），分離產率 78-95%，經冷乙醇洗滌純化。

第二步：Vilsmeier 甲?；磻?/p>

關鍵試劑：POCl?-DMF 復合物（Vilsmeier 試劑），用量為腙中間體的 2 mol 當量；0℃下向 DMF 中滴加 POCl?制備復合物，加入腙后控制溫度 40-50℃反應，再于 80℃保溫 1.5 小時；反應液冰淬后，用 30% NaOH 調 pH 至 8-9，再用濃鹽酸酸化至 pH 5-7，靜置 18 小時后過濾；水相重結晶（1L 水溶解 0.5-5.0 g 產物），50℃干燥，目標產物3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛，產率 87%。

反應機理

Vilsmeier 試劑先對腙中間體的甲基進行甲?；?，隨后發(fā)生環(huán)化形成吡唑環(huán)中間體，再與另一分子 Vilsmeier 試劑反應，在吡唑環(huán) 4 位引入醛基，最終經水解得到目標產物3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛。反應需控制 POCl?用量不低于 2.25 mol 當量，避免未完全甲酰化的吡唑中間體殘留。

圖二 3-苯基-1H-吡唑-4-甲醛的合成

參考文獻

[1]Lebedev V A ,Lebedeva B A ,Sheludyakov D V , et al.Synthesis of 3-Substituted Arylpyrazole-4-carboxylic Acids[J].Russian Journal of General Chemistry,2005,75(5):782-789.DOI:10.1007/s11176-005-0318-7.