Pyrrolion viisijäseninen heterosyklinen yhdiste, jolla on tärkeitä farmaseuttisia ja biologisia vaikutuksia. Pyrrolilla on monia synteettisiä menetelmiä, mukaan lukien pääasiassa seuraavat.
1. Paal-Knorrin synteesimenetelmä
Paal-Knorrin menetelmä on tyypillinen menetelmä, jossa reaktantteina käytetään funktionaalisia ryhmiä, kuten 1,4-dialdehydiä ja 1,3-diketonia. Tässä menetelmässä käytetään näiden kahden yhdisteen välistä karbonyylinukleofiilistä additioreaktiota 5-hydroksi-2, 3-disubstituoidun pyridiinin-1, 4-dionin muodostamiseksi, jota seuraa deoksidaatioreaktion kohdetuotteen saamiseksi. Paal-Knorr-menetelmän etuna on yksinkertaiset reaktio-olosuhteet, korkea saanto ja laaja käyttöalue, ja siitä on tullut yksi yleisesti käytetyistä synteettisistä menetelmistä pyrrolin synteesiin.
Pyrroli on viisijäseninen heterosyklinen yhdiste, jolla on laaja valikoima kemiallisia ja biologisia vaikutuksia. Tärkeänä orgaanisen synteesin kohdeyhdisteenä sitä voidaan syntetisoida eri menetelmillä, joista Paal-Knorrin synteesimenetelmä on yksi yleisimmin käytetyistä menetelmistä. Paal-Knorr-synteesi on klassinen menetelmä pyrrolien valmistamiseksi antamalla 1,4-dihydroksibutaanin (tai muun sopivan 1,4-dihydroksialkaanin) reagoida amidien tai esterien kanssa. Tällä menetelmällä on erinomainen selektiivisyys, miedot reaktio-olosuhteet ja reaktiotuotteiden korkea puhtaus, joten sitä käytetään laajasti orgaanisten välituotteiden ja lääkemolekyylien syntetisoinnissa.
Askeleet:
Seuraavat ovat Paal-Knorr-synteesimenetelmän perusvaiheet, ja yksityiskohtainen kokeellinen prosessi on seuraava:
(1) Lisää 1,4-dihydroksibutaani, amidi tai esteri ja liuotin kuivaan kolmikaulakolviin.
(2) Lisää sopiva määrä happokatalyyttiä, kuten p-TsOH jne.
(3) Aloita lämmitys ja säädä lämmitysnopeus 5 astetta/min.
(4) Reaktion emäliuosta sekoitettiin jatkuvasti ja sen annettiin reagoida huoneenlämpötilassa 15 tuntia.
(5) Jäähdytä reaktion jälkeen huoneenlämpötilaan ja suodata.
(6) Liuotin haihdutetaan suodoksesta, jolloin saadaan kiinteä tuote.
2. Hantzschin synteesimenetelmä:
Hantzsch-menetelmä on toinen tärkeä Pyrroli-menetelmä, jossa käytetään -substituoituja - -ketoestereitä (kuten -metoksietoksietanonia) ja amiineja reagoivina aineina, miedolla reaktiolla ja korkeilla saannoilla. Hantzsch-menetelmä oli aikoinaan yksi yleisimmin käytetyistä pyrrolin syntetisointimenetelmistä historiassa, ja se on edelleen säilyttänyt alkuperäisen synteettisen arvonsa.
Seuraavat ovat Hantzsch-synteesin yksityiskohtaiset vaiheet.
Vaihe 1: Asetonin ja asetyyliasetonin kondensaatioreaktio:
Ensin asetonia ja asetyyliasetonia lisättiin rikkihappoliuokseen suhteessa 1:2, ja pieni määrä etanolia lisättiin liuottimeksi. Kondensaatioreaktio tapahtuu seoksessa ja tuottaa orgaanisia ketonin kaksiemäksisiä happosuoloja kuumentamalla.
Vaihe 2: Barbarychihapon lisäysreaktio:
Seuraava vaihe on lisätä barbaalihappoa reaktioseokseen. Tässä yksivaiheisessa reaktiossa barbaryylihappo toimii kvaternäärisenä amiinina ja nukleofiilina, ja se käy läpi kondensaatioreaktion ketoniyhdisteen kanssa. Tuote on Hantzsch-happo, joka sisältää kolme halogeeniatomia.
Vaihe 3: Pelkistysreaktio:
Viimeinen vaihe on Hantzsch-hapon pelkistys. Tämä vaihe suoritetaan lisäämällä natriumhydroksidia tai muita pelkistäviä aineita. Tuote pelkistyksen jälkeen on 2,3,5-trisubstituoitu pyrroli. Tämä on Hantzsch-synteesin yksityiskohtaiset vaiheet. Tämä synteettinen menetelmä sisältää kondensaatio-, lisäys- ja pelkistysreaktiovaiheet, joista jokainen on olennainen. Hantzsch-synteesi on erittäin tehokas menetelmä pyrrolien synteesiin ja sitä on käytetty laajalti.
3. Luukun synteesi:
Haackin synteesi on C–H-funktionalisointiin perustuva strategia, jonka alun perin kehittivät BM Trost ja H. Amii et al. tuottaa useita tärkeitä pieniä orgaanisia molekyylejä. Viime vuosina tätä menetelmää on käytetty myös erilaisten tetrafenyylisulfidiligandien ja pyrroliyhdisteiden syntetisoimiseen.
Hatch-synteesimenetelmän toimintavaiheet kuvataan yksityiskohtaisesti alla.
Kokeiluvaiheet:
Vaihe 1: Ammoniumjodidin valmistus:
Ota 60 g jodia, lisää pieni määrä vettä liukenemaan, lisää 50 ml väkevää suolahappoa huoneenlämpötilassa, aseta liuoksen pH alle 1, lisää tislattua vettä 1,5 litraan; lämmitä valmistettu liuos 80 asteeseen, lisää 50 g vedetöntä ammoniumkloridia pieninä määrinä yksitellen ja sekoita tasaisesti; seuraavaksi liuos haihdutettiin kuiviin ja kiinteä aine otettiin pois ja murskattiin ammoniumjodidiin.
Vaihe 2: Reaktiota edeltävä hoito:
Sekoita 1,25 g ammoniumjodidia, 1 g , -tyydyttymätöntä ketonia ja 0,75 g aldehydiä, lisää 2 ml:aan jääetikkaa, sekoita liukenemaan; passivoi MgSO4 1 tunnin ajan, suodata MgSO4 pois ja konsentroi suodos {{10}},5-1,0 ml:ksi.
Vaihe 3: Reaktioprosessi:
Lisää väkevöity reaktantti 100 ml:aan 30/100 isopropanoli/vesi-liuosta silikoniöljyhauteessa, lisää 50 ml valmistettua 4,0 mol/l ammoniakkivettä, kuumenna kiehuvaksi ja pidä reaktioliuos kiehumassa 20 minuuttia. Reaktioliuos jäähdytettiin huoneenlämpötilaan, uutettiin vedellä ja jatkokäsiteltiin kokeessa vaaditun tuotteen puhtauden mukaisesti.
Vaihe 4: Puhdista tuote:
Konsentroi uutettu tuote, liota se ensin kuumassa metanolissa ja käytä sitten kuumaa vakiolämpöistä vesihautetta liuoksen pH-arvon säätämiseksi ja kaada sitten vihreään liuokseen imeytymistä ja puhdistusta varten.
Vaihe 5: Organisaatioanalyysi:
Pyrrolituotteiden rakenne ja puhtaus saatiin lopullisella NMR- ja massaspektrometrialla.
Muun muassa on huomioitava, että Hatch-synteesireaktion lähtöaineet tulee tunnistaa huolellisesti ja käsitellä, jotta reaktio ei ole herkkä muille yhdisteille. Samanaikaisesti reaktio-olosuhteiden tulee olla stabiileja reaktion aikana ja reaktioliuosta tulee sekoittaa jatkuvasti reaktion tasaisuuden varmistamiseksi.
Haackin synteesimenetelmän etuna on kemiallisten raaka-aineiden helppo saatavuus, miedot reaktio-olosuhteet ja yksinkertainen synteesistrategia. Lisäksi muuttamalla rationaalisesti funktionalisoidun proteettisen ryhmän ja tuman rakennetta リArginnilla on hyvä reaktion hallintakyky, mikä helpottaa suuresti kiraalisuuden ja rakenteellisen monimuotoisuuden synteesiä.
4. Muiden synteettisten menetelmien tutkimus
Yllä esiteltyjen menetelmien lisäksi pyrrolin synteesiin voidaan käyttää monia muita menetelmiä, kuten imiinin taajuuslisäys, Pictet-Spengler-reaktio jne. Nykyaikaisessa orgaanisessa synteesissä on etsitty uutta, tehokasta. ja ympäristöystävälliset menetelmät pyrrolin syntetisoimiseksi, jotta saadaan yhdisteitä, joilla on korkeampi biologinen aktiivisuus ja farmakologinen arvo.
Yhteenvetona voidaan todeta, että edellä mainitut menetelmät ovat yksi yleisimmistä Pyrrolin syntetisointimenetelmistä, joista Paal-Knorr-menetelmä ja Hantzsch-menetelmä ovat kaksi yleisesti käytettyä menetelmää, ja Haack-menetelmää on käytetty laajemmin viime vuosina.