硝基吡唑衍生物及其含能离子盐的合成研究
3-硝基吡唑及其盐类的合成与表征
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火 炸 药 学 报
１ ２ Ｏ
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第３ １卷 第 ２期 ２００ ８年 ４月
３硝 基 吡 唑及 其 盐 类 的合成 与 表 征 一
ｍ ａ ｅ ｉｌ ｎｄ ＨＮ ｏ Ａ ｃＯ — Ａｃ ｓ ｓ ｅ ｓ ｎｉｒ ｔｏｎ ａ ｅ ． Ｎ ～ ｔ ｏ ｔ ｒａ ，ａ ３ 一 ２ Ｈ ｙ ｔ ｍ ａ ｔ ａ ｉ ｇ ｎｔ ｎｉｒ ｐｙｒ ｚ ｌ ｔ ｉ ｈ ｔ ｍ ｐｅ ａｔ ｅ ｗ ａ ｅ ｒ ａｎ ｄ ａ ａ ｏ ｅ ａ ｈ ｇ ｅ ｒ ｕｒ ｓ ｒ ａ ｒ ｇｅ ｓ
引 言
氮 杂 环化 合物 由于结构 中含有 大量 Ｎ—Ｎ、 Ｃ—
Ｎ、 Ｎ—Ｎ 和 Ｃ —Ｎ 键 ， 因而具 有很 高 的生 成焓 ＿ ， １ 这 ］ 是 其 化学 潜 能 的主要 来 源 ， 独 特 的性 能在 含 能 材 其 料 的研 究 中备 受 重视 ， 唑类 就 是其 中一类 重 要 的 吡
新型吡唑类衍生物合成与抗病毒和抗癌生物活性研究的开题报告
新型吡唑类衍生物合成与抗病毒和抗癌生物活性研究的开
题报告
本开题报告旨在介绍一项新型吡唑类衍生物的合成和生物活性研究工作，涉及抗病毒和抗癌方面的应用。
研究背景
吡唑类化合物广泛存在于药物中，具有很好的生物活性，例如能够作为抗病毒和抗肿瘤药物。
近年来，吡唑类衍生物的合成和生物活性研究受到了越来越多的关注。
研究目标
本研究的主要目标是合成一系列新型吡唑类衍生物，并对其抗病毒和抗癌活性进行评估。
研究的具体内容包括：
1. 设计并合成一系列新型吡唑类衍生物。
通过对已有吡唑类化合物的结构和生物活性分析，设计出结构更加优化的吡唑类衍生物，并采用有机合成化学方法进行合成。
2. 对合成的吡唑类衍生物进行结构表征。
采用核磁共振（NMR）、质谱（MS）
等技术对合成的吡唑类衍生物进行结构表征。
3. 对吡唑类衍生物的抗病毒活性进行评估。
通过细胞实验、酶活性测定等方法，对合成的吡唑类衍生物的抗病毒活性进行测定，筛选出具有较强抗病毒活性的化合物。
4. 对吡唑类衍生物的抗肿瘤活性进行评估。
通过体外和体内实验，对合成的吡唑类衍生物的抗癌活性进行测定，筛选出具有较强抗肿瘤活性的化合物。
预期研究结果
本研究预计可以合成一系列新型吡唑类衍生物，开发出具有优异抗病毒和抗肿瘤活性的化合物。
这项研究的结果有望为开发新型抗病毒和抗肿瘤药物提供新的思路和
方法，有助于推动相关领域的研究进展。
硝基吡唑类衍生物的结构和爆轰性能的理论研究
能 面 上 的稳 定 结 构 ；采 用 Ｍｏ ｔ— ａｌ ｎｅＣ ｒ ｏ方 法 理 论 估 算 了 ２ ４种 化 合 物 的 密 度 ， 设 计 等 键 等 电 子 反 应 计 算 了 其 生 成 焓 ；运 用 并 Ｋ ｍｌ — ｃ ｂ 预 测 了 爆 速 、 压 ， 爆 速 在 ６ ４ ９ ０ ｍ ・ 之 间 。结 果 表 明 ： 唑 环 上 有 一定 的芳 香 性 ， 设 计 的 系 列硝 基 吡 ａ ｅＪ ｏｓ ｔａ 爆 其 ． ２— ． ０ｋ ｓ 吡 所
部分氢原子 ， 设计计算 了 ２ ４个硝基 吡唑衍生 物 （ 包括 已 知的 ＬＭ一１ Ｌ １ ６和 Ｄ Ｐ ）在 Ｂ Ｌ Ｐ ６３ １ Ｎ Ｐ ， ３ Ｙ ／ —１ Ｇ一 水平上对
领域 的主要任务之一
。硝基 氦杂环 咪唑类 、 吡唑类
化合 物以其较低 的感 度 和较高 能量 而倍 受关 注 。吡唑
（ ．中北 大 学 材 料 科 学 与 工 程 学 院 ，山西 太 原 ０ ０ ５ ； ．中北 大 学 化 ． 与 环 境 学 院 ，山西 太 原 ０ ０ ５ ） １ ３０ １ ２ Ｔ － ３ ０ １
摘
要 ：采 用 Ｂ Ｐ ６３ １ 一 方 法 对 ２ ３ Ｙ ／ —１ Ｇ Ｌ ４种 硝基 吡唑 类 衍 生 物 体 系 进 行 了全 优 化 ， 何 优 化 结 果 表 明所 有 化 合 物 均 无 虚 频 ， 势 几 为
２ 计 算 方 法 和原 理
２ １ 结 构 优 化 ．
（ Ｌ １ ６ 。由于硝基 吡唑 类化 合 物具 有 非 常 可观 Ｌ Ｍ一１ ）
的能 量 ， 在高能炸药 、 全钝感 、 安 低感 添加剂等领域 有很
好 的应用前 景。然而有关结 构一 能理论 研究方 面 文献 性 报道甚少 。最 近殷 明等 采 用 密度 泛 函方法 计算 了硝 基咪 唑类化合 物的爆轰性 能 ， 明 ： 唑环上 有一定 的 表 咪 芳香性 ， 所设计 的系 列硝 基咪 唑化 合物 能量 高 ， 中三 其 硝基 咪唑化 合物是最有潜力 的含能 材料候 选物 。
3_4_二硝基吡唑合成方法及性能研究综述
合成 D N P 的原 料 对 国内外 D N P 的 合成 方法 进 行 了归 类 总结 , 分 析 了具有 工 业 化 生产 潜 力 的 合 成方 法 , 提
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高沸点溶剂
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5 年 , K at itzk y 等L7 系统 研 究 了五元杂 环硝 化 , 才 出现 向毗哇 环 同时 引人 两个 硝 基 的方 法 的报 r
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, L l Y o n g 一 ia n g , W A N G J ia n 一 n g , W A N G Y a n 一 o n g , C A O D u an 一in x lo h l
( C o llog e o f C h e 明:ea l E ng 乞 eer in g a ,:d E n :ro 从 , t, N or zh U iv e rsit夕o f C h io a , T :夕 a o 0 3 0 0 5 1 , S h a 二 C ,i a n n a u i, }
外 , 由于 高氮 (35. 6 % ) , 氧 (4 .6 % ) , 低碳 (2 .9 % )等 特点 不仅使 此物 质具有 较高 的密 度 (密度 为 1.8 9/ 7 0 7 2 3 7
em 3 , T N T 为 1.64 9 /em 3) , 而且 易达 到氧 平衡 (D N P 的 O B e ) :为 一2 5. 48 % , T N T 为 一 7弓 0 % ). 20 0 9 年 5 .
3,5-二硝基吡唑合成研究
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的热 点 之 一 。吡 唑 环 含 有 高 焓 的 ｃ ｃ双 键 和 —
Ｎ —Ｎ单键 ， 们 提供 了增 加生 成 焓 的条 件 。３ ５二 硝 它 ，－ 基吡唑分子呈对称分布 ， 分子 比较稳定 ， 可以作为一种单
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质炸药 ， 其密度 １８０ｇ・ ｍ～、 热 ８０４ Ｊ・ ｏ～、 ．０ ｃ 爆 ０．５ ｋ ｔ ｌ ｏ
爆速 ８ １ ｋ ・ ～、 ．５ ｍ ｓ 分解 温度 ３６ ８℃ ， １． 也可 以作为一 种关键 中间体用于不敏感 炸药 的合成。３ ５二硝基 吡唑 ，． 通过亲核取代氢（ Ｎ ） Ｖ Ｓ 反应可 以合成钝感炸药 ４氨基 一， ． ３
Ｄ Ｃ６ Ｓ 一０型差示 扫描光 谱仪 ； 字熔 点仪 ＷＲ Ｂ 数 Ｓ１ 。
冰醋酸 ， 醋酸酐 ， 苯腈等 试剂为 分析纯 ； 浓硝酸 为工
基吡唑 ， 在苯腈 中重排 ， 向反应 液 中通入 氨气 得到 ３ ５ ，．
二硝基 吡唑铵 盐 ， 然后 酸化 得到 ３ ５二硝 基 吡唑 ， 用 ，． 采
５二硝基 吡唑 （ Ｌ １６ 。 一 Ｌ Ｍ一１） 本实验以 ３硝基吡唑为原料 ， 一 经硝化得 到 １３二硝 ，．
３ 实验 部 分
３ １ 仪 器 与 试 剂 ．
Ｎ Ｘ Ｓ７ Ｅ Ｕ ８ ０型傅立 叶变换 红 外 光谱 仪 ； ９ ９型质 ５８
吡唑及其衍生物合成研究进展
吡唑及其衍生物合成研究进展
赵凯;尹显洪;林翠梧;冯宇
【期刊名称】《化学世界》
【年(卷),期】2008(49)7
【摘要】综述了吡唑衍生物合成的研究进展。
吡唑衍生物的合成方法有:(1)肼与1,3-二羰基酮发生反应;(2)重氮烷烃与烯炔化合物反应;(3)肼与乙酸乙酰乙酯反应;(4)肼与丙烯腈、丙二腈衍生物反应;(5)肼与烯酮反应;(6)在合成技术上还有固相合成和微波辅助合成等。
【总页数】5页(P434-438)
【关键词】吡唑;合成;微波;固相合成
【作者】赵凯;尹显洪;林翠梧;冯宇
【作者单位】广西标准技术研究院;广西民族大学化学与生态工程学院;广西大学化
学化工学院
【正文语种】中文
【中图分类】O621.3
【相关文献】
1.点击化学应用于合成1，2，3-三唑衍生物的研究进展点击化学应用于合成1，2，3-三唑衍生物的研究进展点击化学应用于合成1，2，3一三唑衍生物的研究进展[J], 梁翠荣;金桂花;吴胜楠;陆晨;陈新;
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高福磊;陈斌;刘亚静
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5.新型顺-1,3-二芳基螺[吡唑-4,2′-吡唑并[1,2-a]吡唑]r衍生物的非对映选择性合
成 [J], 朱美军;张瑜;陆玉玲;孙晶;颜朝国
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硝基吡唑及其衍生物的合成、性能及应用研究进展
硝基吡唑及其衍生物的合成、性能及应用研究进展潘永飞，汪营磊，赵宝东，高福磊，陈斌，刘亚静（西安近代化学研究所，陕西西安710065）摘要：硝基吡唑及其衍生物具有高生成热，良好的热稳定性和爆轰性能，在含能材料领域具有广阔的应用前景。
从硝基吡唑及其衍生物的合成、性能及应用等角度对其近年来的研究进展进行了简要综述，梳理了硝基吡唑及其衍生物合成研究的发展方向和趋势，指出了今后研究的重点方向：认为必须探索、寻找新的合成路线并优化其工艺条件，缩短反应步骤、提高反应效率，实现硝基吡唑化合物高品质化、规模化、稳定化制备，进一步探索绿色环保、可循环使用的高效重排试剂、萃取剂及重结晶介质，加强1‑甲基‑3，4，5‑三硝基吡唑（MTNP）与3，4‑二硝基吡唑（3，4‑DNP）的基础性能综合研究，开展其熔融‑凝固后的体积收缩特性及安全性能研究，综合评估其在熔铸炸药中的应用可行性，拓展其在高能钝感炸药中的应用。
关键词：硝基吡唑；含能材料；合成；应用中图分类号：TJ55；O62文献标志码：A DOI：10.11943/CJEM20180971引言氮杂环类含能化合物中氮、氧原子电负性高，含氮量高，分子中含有大量高能量的N—N键和C—N键，且氮杂芳环体系能形成类苯结构的共轭大π键，因此该类化合物具有钝感、生成焓高、密度高、热稳定性好以及环境友好等性质特点［1-8］，近年来受到研究人员的广泛关注［9-14］。
作为氮杂环类化合物的杰出代表，硝基吡唑及其衍生物是具有芳香性的稳定物质，结构中存在π电子体系，易于进行硝化、磺化、卤化等亲电取代反应［15］，其显著的特点是耐氧化、耐热、耐水解［16］，广泛应用于民用领域，如医药、农药、光敏材料、精细化工等方面［17-22］。
然而，将硝基吡唑及其衍生物作为含能材料的研究相对较少。
20世纪70年代以来，国外对硝基取代吡唑的相关研究发现多硝基吡唑在含能材料应用方面具有许多优点［23］，硝基吡唑及其衍生物结构中吡唑环张力较大，且环上硝基基团的存在使其密度和氮含量增加，氧平衡更接近于理想值，可以改善目标化合物的爆轰性能。
硝基吡唑及其衍生物的合成研究
摘要 ： 吡唑类化 合物是 一种重要 的氮杂环化合物 ， 广泛应用于 医药、 农 药、 光敏材料 、 精细化 工等领域 。 本文重点研究 了吡唑衍 生物 的化 学合成方法 ， 以吡唑 为原料 ， 在吡唑环上不 同位置 引入硝 基 ， 再还原成氨基 ， 并对氨基的保护进行研 究。本论 文设计 并合 成 了
氮杂环化合物具有很高的生成焓 ，这是其化学潜能的主要 收集淋洗液 ， 旋干 ， 即得 白色固体 ７ ． ８ ｇ ， 经核磁共 振以及质谱检 来源 ， 其独特 的性能在含 能材料 的研究 中备受重视＿ ｌ ＿ 。吡唑类 是 测 为 ３ 一 硝基一 Ｎ 一 叔 丁 氧羰 基 吡 唑 。 其 中一类重要的化合物 ， 具有芳香性 的稳定 ， 最显著的特点是 耐 １ ． ２ ． ５ ３ 一 氨基一 Ｎ 一 叔丁氧羰基 吡唑 的制备 ： 称取 ５ ｇ ３ 一 硝基 一 Ｎ 一 叔 氧化 、 耐热 、 耐水解目 ， 本实验将 吡唑经过 硝化 ， 重排得 到 ３ 一 硝 基 丁氧羰基 吡唑于 １ ０ ０ ｍＬ圆底 烧瓶 ， 加入 １ ０ ｇ Ｎ Ｈ Ｃ １ ， ５ ０ ｍ Ｌ Ｈ Ｏ， 吡唑。重排反应过程 中进行了溶剂选择 ， 在３ 一 硝基吡唑 的 Ｎ位 ５ ｍ Ｌ Ｃ Ｈ 。 Ｏ Ｈ， 搅拌溶解 后 ， 缓 慢加入 ６ ． ５ ｇ铁粉 ， 控制 添加速度 ， 防止反应体 系温度急剧上升 ， Ｔ Ｌ Ｃ跟踪检测反应 进程 （ 展开剂 ： 连接上叔丁氧羰基作 为保 护基团 。另外 ， 采取 了较为简便 的 Ｆ ｅ Ｅ ： Ｅ Ａ ＝ ４ ： １ ） ， 反应完毕后 ， 用Ｎ ａ Ｈ Ｃ Ｏ ， 调节 ｐ Ｈ至 １ １ ， 抽滤， 滤液 粉还原法将硝基进行还原 ， 得到 了 Ｎ 一 氨基 吡唑 和 ３ 一 氨基一 Ｎ 一 叔 Ｐ 丁氧羰基 吡唑 ， 为医药 、 农药 、 光敏材料 、 精细化工等方面提供 了 用 Ｅ Ａ萃取三次 ， 取有机层用 饱和食盐水洗涤三次 ， 无水 Ｍｇ Ｓ Ｏ 干燥 ， 旋干 ， 过柱（ 固定相 ： 硅胶 ２ ０ ０ ～ ３ ０ ０目， 流动相 ： Ｐ Ｅ ： Ｅ Ａ ＝ ５ ： Ｉ ） ， 重要的 中间体。 ｉ 实 验 收集淋洗液 ， 旋干 ， 即得 白色 固体 ３ ． ７ ｇ ， 经核磁共振 以及质谱检
3-硝基吡唑及其盐类的合成与表征
3-硝基吡唑及其盐类的合成与表征李洪丽;熊彬;姜俊;郑晓东;李智鹏;马玉霞【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2008(031)002【摘要】为合成3-硝基吡唑盐,以吡唑为原料,经HNO3-Ac2O-HAc三元硝化体系首先制得N-硝基吡唑,然后经高温重排转化为3-硝基吡唑,3-硝基吡唑与无机铅盐和铜盐反应生成有机铅盐和铜盐.用熔点、IR、NMR及元素分析等表征和确定了目标化合物的结构.通过优化各步反应条件,提高了反应的收率:硝化收率为85.5%,重排收率为92.8%,总收率达到79.3%.【总页数】4页(P102-104,108)【作者】李洪丽;熊彬;姜俊;郑晓东;李智鹏;马玉霞【作者单位】西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065;西安近代化学研究所,陕西,西安,710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;TQ252.1【相关文献】1.3-硝基-5-叠氮基-3-氮杂戊醇硝酸酯的合成与表征 [J], 刘卫孝;姬月萍;汪伟;高福磊;汪营磊;陈斌;丁峰;刘亚静2.1H,4H-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑胺盐的合成与表征 [J], 罗义芬;葛忠学;王伯周;张海昊;熊存良3.4-甲基-3-硝基苯甲腈和2-甲基-5-硝基苯甲腈的合成与表征 [J], 茹宗玲;王国喜4.1-(4-甲氧基苯-2-噻唑基)-3-苯基-5-(2-苯硫基-3-喹啉基)-2-吡唑啉的合成与表征 [J], 曾永明;刘方明5.6-氨基-5-氰基-3-甲基-4-(3-硝基苯)-1-苯基吡唑[3,4-b]并吡啶与人血清白蛋白结合作用的光谱特征 [J], 张轶;冯素玲;张新迎;范学森因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
1,4-二硝胺基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑及其含能盐的合成、表征及性能
![1,4-二硝胺基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑及其含能盐的合成、表征及性能](https://img.taocdn.com/s3/m/19cc7d0f0166f5335a8102d276a20029bd646365.png)
1,4-二硝胺基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑及其含能盐的合成、表征及性能李亚南;常佩;陈涛;胡建建;王彬;张红武;李普瑞;王伯周【期刊名称】《含能材料》【年(卷),期】2018(026)007【摘要】以自制的1,4-二氨基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑(DADNP)为原料,经硝化反应合成了1,4-二硝胺基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑(DNANP),DNANP与有机胺经中和、复分解等反应制备了12种有机含能盐,采用红外光谱、1H NMR、13C NMR、元素分析及质谱等方法表征了目标物的结构;获得了DNANP·CH3COOH的单晶并进行了晶体结构解析;采用DSC分析了DNANP及其含能盐的热性能.采用Gaussian 09程序的CBS-4M方法和Kamlet-Jacobs爆轰方程预估了目标化合物的爆轰性能.结果表明,DNANP及其12种含能盐的热分解峰温度分别为133.28,176.66,178.45,155.52,156.90,144.78,160.86,155.60,159.05,198.90,158 .10,173.06℃和157.41℃;其密度介于1.71 ～1.92 9·cm-3,爆速介于7.690～9.463 km·s-1,爆压介于25.9～41.8 GPa,表明,DNANP及其有机含能盐是一类性能较好的高能量密度材料.【总页数】7页(P578-584)【作者】李亚南;常佩;陈涛;胡建建;王彬;张红武;李普瑞;王伯周【作者单位】西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065;西安近代化学研究所氟氮化工资源高效开发与利用国家重点实验室,陕西西安710065【正文语种】中文【中图分类】TJ55;O62【相关文献】1.3，6-二硝基吡唑［4，3-c］并吡唑（DNPP）有机双胺盐的合成及热性能 [J], 李亚南;李祥志;李辉;廉鹏;罗义芬;王伯周2.两种1H，4H-3，6-二硝基吡唑［4，3-c］并吡唑含能离子盐的合成及热行为[J], 罗义芬;张哲;周诚;李祥志;王伯周;王锡杰3.1H,4H-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑胺盐的合成与表征 [J], 罗义芬;葛忠学;王伯周;张海昊;熊存良4.1,4-二硝胺基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑-氨基脲盐的合成、晶体结构及性能[J], 李亚南;胡建建;常佩;陈涛;张红武;王彬5.1,4-二氨基-3,6-二硝基吡唑[4,3-c]并吡唑的制备及热分解机理 [J], 李亚南; 胡建建; 陈涛; 张义迎; 王彬; 常佩; 王伯周因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
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硝基吡唑衍生物及其含能离子盐的合成研究高能密度含能材料（HEDMs）是近年来含能材料领域的研究热点,高能量和低感度是武器装备的核心问题,同时也是炸药和推进剂所面临的基础性问题。
但二者是一对矛盾体,因此,需要对炸药分子结构进行合理的设计来解决这一问题。
近年来,采用高氮含量杂环的含能离子盐作为高能密度材料取得了很大的进展。
含能离子盐相对于其分子类似物来说,具有更低的蒸汽压,更好的热稳定性。
此外,含能离子盐的阴离子和阳离子组份均可被独立修饰,因此可以通过对其不同的阴离子与阳离子的精心设计来提高含能物质的性质。
吡唑环被认为是设计富氮杂环类含能材料的理想结构单元,同时,向其引入硝基基团可提高分子的氧平衡和密度,从而有助于提高爆轰性能。
研究表明,含两个硝基的唑类具有较高的能量,是构建含能化合物非常好的结构单元。
另外,稠环类化合物相对单环来说具有更紧凑的结构,密度也较高,有益于产生更高的爆轰性能。
本文在对部分单质炸药、硝基吡唑类衍生物和含能离子盐的发展历史、研究现状等方面进行综述的基础上设计并完成了以下三个方面的研究内容:（1）设计出了两种新型的含硝基吡唑这一结构单元的稠环化合物,并拟定了合成路线,该路线中3,4-二硝基-5-肼基吡唑是一关键中间体。
（2）首先按照文献方法合成出了3,4,5-三硝基吡唑,并以此作为前体进行5位肼基的取代反应研究,实验结果显示通过设计路线直接或间接亲核取代均未得到5位肼基取代产物。
其次,在研究肼基取代反应的过程中,对部分中间体的不同反应条件进行了粗浅的探索和对比,同时得到了化合物1-甲氧基甲基-3,4,5-三硝基吡唑的单晶数据并对其结构做了简单分析。
（3）合成出了3,4-二硝基-5-氨基吡唑,通过红外、核磁、质谱等对目标产物进行了结构表征,并在该化合物合成过程中采用了改进的霍夫曼降解法,即以KF/Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>作为催化剂产率能达到87%以上。