本研究旨在探讨一种制备与检测1,3-二甲基-5-吡唑酮的方法，以期揭示其合成途径以及可能存在的杂质成分。

简介：1,3–二甲基–5–吡唑酮，即DP，是一种重要的有机化合物，它是合成医药、农药霸螨灵、除草剂吡唑特和染料等的重要中间体，用途广泛，具有较高附加值。  理化性质：纯品为白色或淡黄色结晶粉末，熔点114～ 117℃，易溶于水、醇、氯仿等，加热可溶于酯、苯、二甲苯中，常温下微溶于1，4–二氧六环，不溶于乙醚和环己烷中，在酸和碱介质中不稳定，易异构化，长时间暴露于空气中易被氧化。

合成：据文献报道，1,3–二甲基–5–吡唑酮的合成方法大致可归纳为以下两条路线：

1. 甲肼或其盐为原料的合成路线。

它又可按四种方法合成：（1）甲肼和乙酰乙酸乙酯进行反应；（2）甲肼盐酸盐和乙酰乙酸乙酯进行反应；（3）甲肼和二乙烯酮进行反应；（4）甲肼硫酸盐和二乙烯酮进行反应。

江玉等人有研究选择甲肼和乙酰乙酸乙酯、乙酰乙酸胺或乙酰乙酸甲酯进行反应，合成1,3–二甲基–5–吡唑酮，取得了比较满意的结果。具体步骤为：

在装有搅拌器和滴液漏斗得250ml三口烧瓶中加入乙酰乙酸甲酯，试验温度下滴加甲肼，常温保温1小时，然后加入100ml甲苯减压脱水。脱水结束后再升温至60–70℃ 搅拌1小时，冷却后过滤，产品烘干，母液套用。再将异丙醇加入所得产品中，于单口烧瓶内回流精制，产品全溶解后冷却析出。

2. 3–甲基–5–吡唑酮甲基化的合成路线

按照甲基化试剂，又可分为用CH3X或甲醇作为甲基化试剂进行合成。这条路线需要在加压下进行反应，设备要求较高，不利于实现工业化生产。

检测：生产过程中实时检测DP的含量，对跟踪反应进程、控制产品质量意义重大，但目前对DP的测定方法少见报道。HPLC法以其高速、高效、高灵敏度等特点，在水质分析、药物分析、药品检验、食品检测以及蛋白质分离、代谢组学研究中发挥了巨大作用。

张立洁等人建立了用于鉴别及测定1，3-二甲基-5-吡唑酮(DP)的高效液相色谱(HPLC)方法。采用高效液相色谱仪定量测定 DP，对其色谱条件进行优化。测定DP的最佳色谱条件如下:色谱柱Diamonsil-C18 (2)(250.0 mm×4.6 mm×5μm)，甲醇和水为流动相，DAD检测器，检测波长为242 nm，流速为0.4 ml/min，柱温35℃。在上述条件下，DP得到很好的分离，在给定的浓度范围内呈 现良好的线性相关(r2＞0.999)，精密度良好，回收率为98.74%，相对标准偏差为1.6%该方法具有良好的灵敏度、回收率和重 复性，可用于DP的鉴别及测定。

参考文献：

[1]张立洁,翁婷,刘志勇等. 高效液相色谱法定量测定1,3-二甲基-5-吡唑酮的方法建立 [J]. 安徽农业科学, 2015, 43 (14): 93-95. DOI:10.13989/j.cnki.0517-6611.2015.14.038

[2]江玉. 1,3-二甲基-5-吡唑酮合成研究 [J]. 科协论坛(下半月), 2008, (11): 47-48.

本文将介绍1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮在染料领域的应用有哪些，旨在为相关领域的应用提供参考依据。

背景：1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮，英文名称：3-Methyl-1-(4-sulfophenyl)-2-pyrazolin-5-one，CAS：89-36-1，分子式：C10H10N2O4S，外观与性状：米色粉末。：1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮主要用作染料、颜料、医药的中间体，还可用于鉴定磺酸作为有效的外-5'-核苷酸酶抑制剂。

应用：

1. 合成水溶性芳伯胺染料

以邻、间、对硝基苯胺为重氮组分,1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮为偶合组分,采用偶合、还原反应分别合成结构相近但氨基位置不同的3种水溶性芳伯胺染料D1、D2、D3。合成路线如下：

1-(4-磺酸苯基)-3-甲基-5-吡唑酮主要参与偶合反应，具体步骤为:取0.07 mol 1- (4-磺酸苯基) -3-甲基-5-吡唑酮 (17.78g) , 3g NaOH于200mL水中, 溶解过滤, 取出一定量的滤液备用, 在搅拌条件下向盛有偶合组分的烧杯中滴加重氮组分, 过程控制温度在0~5 ℃, pH 8左右, 渗圈法检测滴加过程, 滴加完毕后继续反应2h, 向反应液中加入HCl溶液酸析至pH 4左右, 用玻璃棒蘸取上述溶液滴于定性滤纸上, 采用渗圈法检测产物的析出情况, 待全部析出后, 抽滤干燥。

2. 合成酸性红359

酸性红359属于中性、偶氮型不对称1∶2金属络合染料。4-氯-2-氨基苯酚重氮化后,分别与1-(4′-磺酸基)苯基-3-甲基-5-吡唑酮和1-苯基-3-甲基-5-吡唑酮偶合,得到偶氮物Ⅰ和偶氮物Ⅱ;偶氮物Ⅰ和氧化铬铬化反应得到络合物III;络合物III再与偶氮物Ⅱ在碱性条件下反应,得到红色不对称金属络合染料(酸性红359)。1-(4′-磺酸基)苯基-3-甲基-5-吡唑酮参与的步骤为：

（1）偶合反应Ⅰ：

① 对磺酸吡唑酮的溶解

在250 ml三口反应瓶中加入20 ml水,搅拌下加入对磺酸吡唑酮5.4 g(100%)、氢氧化钠1.1 g(100%),补水4 ml,继续搅拌使其全部溶解, pH值6.5～7.0,降温至10 ℃以下。

② 偶合

大约0.5 h将重氮盐均匀加入到对磺酸吡唑酮溶液中,过程中经常加入纯碱,保持反应液pH值为7.0～7.5,在10～15 ℃保温搅拌3～4 h,用间苯二酚溶液测试重氮盐消失为偶合终点。终点到达后,加入适量的盐酸,调pH值至1～2,物料完全析出后,过滤,得到偶合物滤饼Ⅰ。

（2）一络合反应

① 铬盐溶解

在100 ml三口反应瓶中加入20 ml水,搅拌下加入氧化铬5.69 g(3.19 g 100%)、氢氧化钠1.25 g(100%)和甲酸2.4 g,升温至40 ℃,保温搅拌使其全部溶解。加入水杨酸0.5 g,搅拌5 min。

② 一络合

在反应瓶中加入20 ml水,升温至50 ℃,加入做好的偶合物Ⅰ滤饼,搅拌1 h,用盐酸调节pH=2;再依次加入溶解的铬盐、98%的硫酸0.32 g, 密闭反应瓶,升温至140 ℃,压力达3～4 bar,保温反应4 h。降至室温,反应结束,得1∶1铬化物(络合物Ⅲ)。

（4）二络合反应

在250 ml三口反应瓶中,依次加入络合物Ⅲ、偶氮物Ⅱ、水10 ml,搅拌30 min,升温至95 ℃,加入氢氧化钠约0.95 g(100%)至pH值7.0～7.5, 反应1 h后取样做板层分析,要求络合物Ⅲ与偶氮物Ⅱ的比例是络合物Ⅲ完全反应或微过量,否则补加偶氮物Ⅱ或延长反应时间。搅拌反应3 h后, 补加氢氧化钠至pH值7.5～8.0,反应30 min后,重新取样做板层分析,直至符合反应终点。

终点合格后,加入0.35 g(31%)盐酸至pH=7.5,冷水浴冷却至60 ℃,加入体积15%～20%的食盐盐析,过滤,烘干,得到红色染料23 g(与标准品Neutrilan Red 359比强度约115%)。

参考文献：

[1]范素菊,欧其,汪仁良等. 基于Mannich反应的水溶性芳伯胺染料对蚕丝染色及性能研究 [J]. 浙江理工大学学报(自然科学版), 2016, 35 (01): 1-8.

[2]孙桂春. 酸性红359的合成研究 [J]. 皮革与化工, 2009, 26 (05): 3-6.

简介

5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈的分子结构独特而复杂。它包含了两个氟原子、一个吡唑酮环、一个吡啶环以及一个氰基。这种结构赋予了它独特的物理和化学性质。首先，两个氟原子的存在使得该化合物具有更高的稳定性和疏水性，这在药物分子的设计中是非常重要的。其次，吡唑酮环和吡啶环的共轭体系使得该化合物具有优良的电子传递能力，这对于其在光电材料领域的应用具有重要意义。最后，氰基的存在为化合物提供了进一步化学修饰的可能性，使其具有更广泛的应用前景。

图15-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈的性状

合成

将900毫克（3.122毫摩尔）化合物溶于THF（14毫升）中，用0.646毫升（7.993毫摩尔）吡啶处理。然后，在搅拌下缓慢滴加1.129毫升（7.993毫摩尔）三氟乙酸酐，然后在室温下搅拌过夜。将反应混合物倒在水上，用乙酸乙酯萃取三次。合并的有机相用饱和碳酸氢钠水溶液和1N盐酸萃取，然后用饱和氯化钠水溶液洗涤。将有机相用硫酸钠干燥，过滤并浓缩。5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈，产率：850 mg（理论的99%）。MS（ESIpos）：m/z=271（m+H）+。1H-NMR（400 MHz，DMSO-d6）：δ=5.87（s，2H），7.17-7.42（m，4H），8.52（dd，1H），8.87（dd，1H）。

用途

药物合成：5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈具有潜在的生物活性，因此在药物合成领域具有广阔的应用前景。它可以作为药物分子的核心结构，通过进一步的化学修饰和优化，开发出具有特定药效的药物。例如，它可以作为抗菌、抗病毒或抗肿瘤药物的先导化合物，为新型药物的研发提供有力的支持。

农药研发：由于5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈具有优良的电子传递能力和稳定性，因此它在农药研发领域也具有一定的应用价值。它可以作为农药分子的活性成分，通过干扰害虫的生理代谢过程，达到杀虫或驱虫的目的。此外，它还可以作为农药增效剂或助溶剂，提高农药的效果和稳定性。

参考文献

[1]杨芳,林伟,史达清.5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈的绿色合成和结构表征[J].分子科学学报:中英文版, 2015.

[2]叶青,胡永洲.5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈类化合物的合成及抗肿瘤活性研究[C]//2007年全国药物化学学术研讨会.2007.

[3]M?福尔曼,J?埃克斯达夫.用于制备5-氟-1-(2-氟苯基)-1H-吡唑酮基[3,4-B]吡啶-3-甲腈的方法:CN 201180042458[P][2024-05-27].

背景及概述

吡唑并嘧啶酮化合物是一类广泛存在于自然界的物质，自从1888年合成第一个吡唑并嘧啶酮以来，其合成与应用研究逐渐活跃起来。一些吡唑并嘧啶酮化合物已被应用于治疗常见疾病，被视为药物发现史上的明珠。其中，6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶是代表性物质之一。

应用研究

6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶与黄嘌呤氧化酶、次黄嘌呤和黄嘌呤的底物结构相似，能够与酶结合并抑制其活性。研究表明，这类化合物在治疗高尿酸血症和作为潜在的抗肿瘤药物中具有潜力。

制备

虽然吡唑嘧啶酮化合物的合成方法多种多样，但关于6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶的合成尚未有专题综述。本文以2,4-二氯-5-嘧啶甲醛为起始原料，通过分子内关环反应制备了6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶。

图1 6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶的合成反应式

实验操作：

方法一、在100mL三口烧瓶中，加入2,4-二氯-5-嘧啶甲醛等原料，经过一系列反应步骤，最终得到6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶。

方法二、通过将80％水合肼和2,4-二氯-5-嘧啶甲醛等原料反应制备6-氯-1H-吡唑并[3,4-D]嘧啶。

结构确证

H NMR(400MHz,DMS0-d6)814.51(s,1H),8.84(s,1H),8.45(s,1H).ESI-MS m/z:153.4[M-H].

参考文献

[1]Ding, Qingjie; Jiang, Nan; Roberts, John Lawson Patent: US2005/277655 A1, 2005 ;