1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮的合成工藝研究

張恒強(qiáng)，吳瓊，劉爽

（河北民族師范學(xué)院化學(xué)系，河北承德067000）

1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮的合成工藝研究

張恒強(qiáng)，吳瓊，劉爽

（河北民族師范學(xué)院化學(xué)系，河北承德067000）

在無水乙醇的存在下，以苯甲酰乙酸乙酯和對(duì)氯苯肼鹽酸鹽為原料合成標(biāo)題化合物。采用單因素實(shí)驗(yàn)法，得到目標(biāo)化合物的最佳合成條件：無水乙醇用量50ml，滴加時(shí)間1小時(shí)，回流時(shí)間3小時(shí)，回流溫度80℃。在最佳合成條件下目標(biāo)化合物的產(chǎn)物的產(chǎn)率可達(dá)99%，產(chǎn)品純度大于99%。

1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮；苯甲酰乙酸乙酯；對(duì)氯苯肼鹽酸鹽

1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮是一種重要的中間體，黃色結(jié)晶粉末。目前工業(yè)上大都采用乙酰乙酰胺苯胺法[1-4]，由于生產(chǎn)過程中需消耗大量的硫酸和氨氣，工藝路線長，產(chǎn)生大量含酸和胺的廢水、廢氣，對(duì)環(huán)境污染大，在技術(shù)上比較落后。本文采用在對(duì)氯苯肼鹽酸鹽的乙醇溶劑中滴加苯甲酰乙酸乙酯溶液的方法合成出了1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮，此法生產(chǎn)工藝過程短，產(chǎn)品收率高，純度高[5-8]。

1　儀器藥品

儀器：DF-101S集熱式恒溫加熱磁力攪拌器，鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司；X-4顯微熔點(diǎn)儀，上海儀電物理光學(xué)儀器有限公司；德國BRUKER Tensor 27型傅立葉變換紅外光譜儀Perkin-Elmer 2400型元素分析儀。

藥品：對(duì)氯苯肼鹽酸鹽（分析純）氫氧化鈉（分析純）無水乙醇（分析純）苯甲酰乙酸乙酯（大于95%）。

2　實(shí)驗(yàn)原理

3　實(shí)驗(yàn)步驟

在恒溫磁力攪拌器中放入裝有回流冷凝器，溫度計(jì)和滴液漏斗的三口燒瓶，加入對(duì)氯苯肼鹽酸鹽8.01g(0.015mol)用10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)成pH值為9-10的對(duì)氯苯肼，加入50mL無水乙醇，攪拌加熱至80℃，并滴加苯甲酰乙酸乙酯8.07mL(0.0175mol)，在1小時(shí)內(nèi)滴加完畢，此時(shí)控制反應(yīng)溫度在80℃左右，滴完后在此反應(yīng)溫度下攪拌回流7小時(shí)，然后停止反應(yīng)，常壓過濾除去溶劑乙醇，冷卻、結(jié)晶，析出淺黃色固體。將粗產(chǎn)品烘干即得純度為＞99.0%的1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮，熔點(diǎn)130℃-132℃。

4　產(chǎn)品分析

元素分析按化學(xué)式C15H11N2ClO計(jì)算,測(cè)定值（理論值）%：C 66.55(66.55)；H 3.98(4.10)；N 10.01 (10.35)。紅外光譜用KBr壓片，測(cè)定范圍：400～4000nm，結(jié)果如圖1所示：

圖1　標(biāo)題化合物的紅外光譜圖Fig.1The IR-Spectrum of the title compound

化合物在3392.84cm-1顯示出較寬的吸收峰，可以歸結(jié)為羥基的O-H吸收峰，2963.85 cm-1的峰為苯環(huán)的C-H伸縮振動(dòng)峰；1712.70cm-1的峰為C-O吸收峰；苯環(huán)骨架振動(dòng)在1091.57和1487.86 cm-1有兩個(gè)峰；苯環(huán)C-H面外彎曲振動(dòng)在826.53和687.41cm-1處；吡唑環(huán)的骨架振動(dòng)在1332.12cm-1處；759.14和616.21cm-1的峰是氯取代苯的C-Cl鍵的峰[9]。

5　結(jié)果與討論

5.1反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響

采用單因素實(shí)驗(yàn)法，在反應(yīng)燒瓶中加入對(duì)氯苯肼鹽酸鹽8.01g(0.015mol)用10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)成pH值為9-10的對(duì)氯苯肼、加入50mL無水乙醇，在1小時(shí)內(nèi)滴加苯甲酰乙酸乙酯8.07mL，滴完后攪拌回流時(shí)間7小時(shí)，由操作步驟，反應(yīng)溫度在60℃一80℃的范圍內(nèi)考察了反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見表1。

表1　反應(yīng)溫度對(duì)反應(yīng)的影響Table 1 The influence of reaction temperature on reaction

由表l中的數(shù)據(jù)可以看出,隨著反應(yīng)溫度的提高，產(chǎn)品收率提高，當(dāng)反應(yīng)溫度升到80℃，收率可達(dá)99.0%。

5.2滴加時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響

在反應(yīng)燒瓶中加入對(duì)氯苯肼鹽酸鹽8.01g (0.015mol)用10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)成pH值為9-10的對(duì)氯苯肼、加入50mL無水乙醇，反應(yīng)溫度80℃的條件下,攪拌回流反應(yīng)5小時(shí)，滴加苯甲酰乙酸乙酯8.07mL，考察了滴加反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響，結(jié)果見表2。

表2　滴加反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響Table 2 The influence of reaction on dropping time

由表2中的數(shù)據(jù)可以看出，滴加反應(yīng)時(shí)間為1小時(shí)時(shí)收率最高，可達(dá)93.0%。滴加反應(yīng)時(shí)間過長，在溫度高的情況下，易發(fā)生副反應(yīng)而使產(chǎn)品收率開始下降。所以滴加反應(yīng)的時(shí)間應(yīng)為1小時(shí)為佳。

5.3回流時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響

在反應(yīng)燒瓶中加入對(duì)氯苯肼鹽酸鹽8.01g (0.015mol)用10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)成pH值為9-10的對(duì)氯苯肼，加入50mL無水乙醇，在1小時(shí)內(nèi)滴加苯甲酰乙酸乙酯8.07mL，反應(yīng)溫度80℃的條件下攪拌回流，考察了回流反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響，結(jié)果見表3。

表3　回流時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響Table 3 The influence of the reaction on reflux time

由表3中的數(shù)據(jù)可以看出，加長回流反應(yīng)時(shí)問有利于產(chǎn)品收率的提高。當(dāng)回流反應(yīng)時(shí)間增加到7小時(shí)時(shí),收率達(dá)到99.0%。再增加回流反應(yīng)時(shí)間，產(chǎn)品收率增加的幅度不變。所以適宜的回流反應(yīng)時(shí)間為7小時(shí)。

5.4無水乙醇用量對(duì)反應(yīng)的影響

在反應(yīng)燒瓶內(nèi)加入對(duì)氯苯肼鹽酸鹽8.01g (0.015mol)用10%氫氧化鈉調(diào)節(jié)成pH值為9-10的對(duì)氯苯肼，在反應(yīng)溫度80℃，在1小時(shí)內(nèi)滴加苯甲酰乙酸乙酯8.07mL，攪拌回流反應(yīng)時(shí)間為5小時(shí)的條件下，改變無水乙醇的用量，考察了不同的無水乙醇用量對(duì)反應(yīng)結(jié)果的影響，結(jié)果見表4。

表4　無水乙醇用量對(duì)反應(yīng)的影響Table 4 Anhydrous ethanol consumption's influence on the reaction

由表4中數(shù)據(jù)可見，增大無水乙醇用量有利于產(chǎn)品收率的提高。當(dāng)無水乙醇用量增加到50mL時(shí)，收率達(dá)到88.0%。再增大無水乙醇的用量，產(chǎn)品收率開始降低，由于無水乙醇用量提高，溶液中反應(yīng)物的濃度降低，而使產(chǎn)品的收率下降。所以適宜的無水乙醇用量為50mL。

5.5重復(fù)試驗(yàn)

在最佳操作條件下增大實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)重復(fù)試驗(yàn)：無水乙醇250mL,對(duì)氯苯肼40.05g，在1小時(shí)內(nèi)滴加苯甲酰乙酸乙酯40.35mL，回流反應(yīng)時(shí)間7小時(shí)，回流反應(yīng)溫度80℃，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表5。

表5　重復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5 Repeated experimental results

由表5中重復(fù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以看出，1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮的平均收率為90.3%，重現(xiàn)性較好。

6　結(jié)論

以對(duì)氯苯肼鹽酸鹽和苯甲酰乙酸乙酯為原料,用無水乙醇為溶劑成功合成出1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮產(chǎn)品。合成1-對(duì)氯苯基-3-苯基-5-吡唑啉酮的最佳工藝條件為：無水乙醇用量50ml，滴加反應(yīng)時(shí)間1小時(shí)，回流反應(yīng)時(shí)間為7小時(shí)，回流反應(yīng)溫度80℃，產(chǎn)品收率99.0%，產(chǎn)品純度99.0%以上，熔點(diǎn)130℃一132℃。

本工藝具有反應(yīng)條件溫和，不腐蝕設(shè)備，產(chǎn)品收率和純度高，反應(yīng)易于控制、環(huán)境污染小等優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的較理想的工藝。

[1]化學(xué)工業(yè)部科學(xué)技術(shù)情報(bào)研究所.化工產(chǎn)品手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1985.

[2]歐陽光.化工產(chǎn)品手冊(cè)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社.1995.552.

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A Research on Synthesis Process of 1-(4-chlorophenyl)-3-phenyl-1H-pyrazol-5(4H)

ZHANG Heng-qiang,WU Qiong,LIU Shuang
(Department of Chemistry,Hebei Normal University for Nationalities,Chengde,Hebei 067000 China)

In the presence of anhydrous ethanol,Ethyl benzoylacetate and 4-Chlorophenylhydrazine hydrochloride was used as raw materials to synthesize title compounds.The optimum conditions were obtained by single factor orthogonal design method experiment:anhydrous ethano l50ml,dropping time 1 hour,reflux time 3 hours and reflux temperature 80oC.The best yiled of 1-(4-chlorophenyl)-3-phenyl-1H-pyrazol-5(4H)-one is 99.0%and the purity is higher than 99%.

1-(4-chlorophenyl)-3-phenyl-1H-pyrazol-5(4H)-one;Ethyl benzoylacetate;4-Chlorophenylhydrazine hydrochloride

O6

A

2095-3763（2015）02-0050-03

2014-11-18

張恒強(qiáng)（1980-），山東費(fèi)縣人，河北民族師范學(xué)院化學(xué)系副教授，博士，研究方向?yàn)榕浜衔锘瘜W(xué)和材料化學(xué)。

2015年度河北省高等學(xué)校青年拔尖人才計(jì)劃項(xiàng)目“新型雜環(huán)?；吝蜻s亞胺類席夫堿配合物的合成及抗癌活性研究”（BJ201404）；2014年度河北省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“小分子羧酸羥胺氧釩配合物的合成、表征及抗糖尿病活性研究”（B2014101001）。