38858-90-1 / 4-甲基-3-硝基吡唑的制備

背景及概述^[1][2]

4-甲基-3-硝基吡唑是一種典型的氮雜環(huán)類化合物，該結(jié)構(gòu)含有高焓C＝C雙鍵和N-N單鍵，具有較高生成焓、高密度以及對(duì)環(huán)境友好的特征，具有非常可觀的能量，在高能炸藥、安全鈍感、低感添加劑等領(lǐng)域有很好的前景，是新型含能材料1-甲基-3,4,5-三硝基吡唑等的中間體。4-甲基-3-硝基吡唑其硝化還采用發(fā)煙硝酸-乙酸酐或發(fā)煙硝酸-濃硫酸作為硝化試劑，吡唑環(huán)的N-硝化采用發(fā)煙硝酸-乙酸酐為硝化試劑，吡唑環(huán)的C-硝化采用發(fā)煙硝酸-濃硫酸為硝化試劑。

4-甲基-3-硝基吡唑

制備^[2]

分別取1.4g(0.012mol)N-硝基吡唑，1g(0.012mol)4-甲基吡唑備用，將8mL98％的濃硫酸加入裝有機(jī)械攪拌、溫度計(jì)、加料漏斗的100mL四口瓶中，于20℃下用加料漏斗向濃硫酸中滴加4-甲基吡唑，加料完成水浴升溫至60℃，于此溫度下分10次加入N-硝基吡唑，每次加入量為0.0012mol，加料完成，保持?jǐn)嚢韬銣胤磻?yīng)6h，反應(yīng)完成后，趁熱將反應(yīng)液倒入裝有冰塊的燒杯中攪拌，有白色細(xì)小晶狀固體析出，冰塊全融，抽濾，得白色固體I和濾液；濾液用乙醚萃取，合并溶劑，減壓旋蒸除去溶劑，得到白色固體II，將白色固體I與白色固體II合并后用乙醇進(jìn)行重結(jié)晶，得到目標(biāo)產(chǎn)物4-甲基-3-硝基吡唑。產(chǎn)品的純度為99％，產(chǎn)品熔點(diǎn)為：90～93℃；收率為72.53％。

本制備方法以N-硝基吡唑和硫酸為硝化試劑，直接將4-甲基吡唑進(jìn)行硝化即可得到4-甲基-3-硝基吡唑。本制備方法原料來源豐富，成本低，且避免了使用硝酸和硫酸的混酸為硝化劑，反應(yīng)過程無污染氣體氮氧化物的產(chǎn)生，對(duì)環(huán)境污染小；并且本發(fā)明提供的制備方法反應(yīng)條件溫和，不需要在高溫下長時(shí)間反應(yīng)，對(duì)反應(yīng)設(shè)備要求較低，且所得產(chǎn)物純度可達(dá)99％，收率為50％～75％。

主要參考資料

[1]黃海洪, 張翔, 張曼云, & 黃道飛. (2001). 1-甲基-3-正丙基-4-硝基吡唑-5-甲酰胺的合成工藝改進(jìn). 中國醫(yī)藥工業(yè)雜志(07), 319-320.

[2] 孫曰圣, 陳心勇, 陳樂意, & 劉華祥. (2006). 1-甲基-3-丙基-4-硝基吡唑-5-羧酸的合成研究. 化學(xué)世界(04), 220-221.

[3] 張林豪, 羅苗, 程旭, 丁海月, & 梁承武. (2016). 1-甲基-3-丙基-4-硝基吡唑-5-甲酸的合成優(yōu)化. 吉林醫(yī)藥學(xué)院學(xué)報(bào), 37(005), 339-341.