新型甲酰基吡唑酮及席夫碱的合成表征与结构转化研究

本研究针对传统合成方法中副产物多、步骤繁琐的问题，开发了通过POCl3/DMF体系及N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛高效制备4-甲酰基吡唑酮衍生物的新策略。团队成功获得可避免烯醇副产物的二甲基烯胺中间体，并证实其在氯仿溶液中呈现5-羟基吡唑-4-甲醛结构，固态则为二羰基构型，为席夫碱的绿色合成提供了新思路。

　　

在杂环化合物合成领域，吡唑酮衍生物因其广泛的生物活性备受关注，但传统4-位甲酰化反应常伴随副产物生成和纯化困难等问题。智利康塞普西翁大学的Julio Belmar Mellado团队在《Journal of Heterocyclic Chemistry》发表的研究，创新性地提出了两步法合成策略。

研究采用1-苄基/苯乙基-3-甲基-5-吡唑酮为原料，通过Vilsmeier-Haack反应（POCl₃/DMF体系）高效制备N,N-二甲基氨基乙烯衍生物。关键突破在于发现该中间体在酸碱条件下可转化为4-甲酰基吡唑酮，或直接与胺类缩合生成席夫碱，避免了传统方法需分离醛类中间体的步骤。核磁共振和X射线衍射证实：溶液态中化合物以5-羟基吡唑-4-甲醛（5-hydroxypyrazole-4-carbaldehyde）形式存在，而固态则呈现独特的二羰基互变异构。

主要技术包括：1）Vilsmeier-Haack甲酰化反应；2）酸碱催化转化；3）核磁共振（¹H/¹³C NMR）结构解析；4）X射线晶体衍射分析。

【醛衍生物的合成与表征】

通过对比两种原料与POCl₃/DMF的反应，发现1-苯乙基衍生物产率更高（68% vs 55%）。红外光谱在1680 cm^-1处显示特征羰基峰，证实醛基形成。

【烯胺中间体的应用】

采用N,N-二甲基甲酰胺二甲缩醛路线，室温下即可获得二甲基烯胺，产率达92%。该中间体与苯胺反应时，席夫碱产率较传统方法提升37%。

【结构互变现象】

变温核磁实验显示，在CDCl₃中化学位移δ 9.82的单峰归属为醛基质子，而固态X射线显示C4=O（1.23 ?）和C5-OH（1.35 ?）键长，证实固态以二羰基形式存在。

结论部分指出，该研究建立了吡唑酮-醛-席夫碱的高效转化体系，其创新性体现在：1）二甲基烯胺路线可规避烯醇副产物；2）首次明确该类化合物溶液/固态的结构差异；3）为抗炎、抗菌类吡唑酮药物的结构修饰提供了新方法。作者建议后续可探究不同取代基对互变异构平衡的影响。