Pirroloè un composto eterociclico a cinque membri con importanti attività farmaceutiche e biologiche. Esistono molti metodi sintetici di Pyrrole, inclusi principalmente i seguenti.
1. Metodo di sintesi di Paal-Knorr
Il metodo Paal-Knorr è un metodo tipico che utilizza gruppi funzionali come 1,4-dialdeide e 1,3-dichetone come reagenti. Questo metodo utilizza una reazione di addizione nucleofila carbonilica tra questi due composti per formare un 5-idrossi-2,3-piridina disostituita-1,4-dione, seguito da un reazione di disossidazione per ottenere il prodotto desiderato. Il metodo Paal-Knorr presenta i vantaggi di condizioni di reazione semplici, resa elevata e ampio campo di applicazione ed è diventato uno dei metodi sintetici comunemente usati per la sintesi del pirrolo.
Il pirrolo è un composto eterociclico a cinque membri con una vasta gamma di attività chimiche e biologiche. Essendo un importante composto bersaglio di sintesi organica, può essere sintetizzato con vari metodi, tra cui il metodo di sintesi Paal-Knorr è uno dei metodi più comunemente usati. La sintesi di Paal-Knorr è un metodo classico per generare pirroli facendo reagire 1,4-diidrossibutano (o altri 1,4-diidrossialcani appropriati) con ammidi o esteri. Questo metodo ha le caratteristiche di eccellente selettività, condizioni di reazione blande ed elevata purezza dei prodotti di reazione, quindi è ampiamente utilizzato nei campi della sintesi di intermedi organici e molecole di farmaci.
Passi:
Di seguito sono riportati i passaggi operativi di base del metodo di sintesi Paal-Knorr e il processo sperimentale dettagliato è il seguente:
(1) Aggiungere 1,4-diidrossibutano, ammide o estere e solvente in un pallone a tre colli asciutto.
(2) Aggiungere una quantità appropriata di catalizzatore acido come p-TsOH, ecc.
(3) Avviare il riscaldamento e controllare la velocità di riscaldamento a 5 gradi/min.
(4) Il liquore madre di reazione è stato continuamente agitato e fatto reagire a temperatura ambiente per 15 ore.
(5) Dopo la reazione, raffreddare a temperatura ambiente e filtrare.
(6) Il solvente viene evaporato dal filtrato per dare un prodotto solido.
2. Metodo di sintesi Hantzsch:
Il metodo Hantzsch è un altro metodo importante del pirrolo, che utilizza chetoesteri -sostituiti- - (come -metossietossietanone) e ammine come reagenti, con reazioni lievi e rese elevate. Il metodo Hantzsch era una volta uno dei metodi più comunemente usati per sintetizzare il pirrolo nella storia e fino ad ora mantiene ancora il suo valore sintetico originale.
Di seguito sono riportati i passaggi dettagliati della sintesi di Hantzsch.
Passaggio 1: reazione di condensazione di acetone e acetilacetone:
In primo luogo, acetone e acetilacetone sono stati aggiunti alla soluzione di acido solforico in un rapporto di 1:2, ed è stata aggiunta una piccola quantità di etanolo come solvente. La reazione di condensazione avviene nella miscela e produce sali organici dell'acido chetone dibasico sotto riscaldamento.
Passaggio 2: reazione di addizione dell'acido barbarichico:
Il passaggio successivo consiste nell'aggiungere l'acido barbalico alla miscela di reazione. In questa reazione in un'unica fase, l'acido barbarilico agisce come un'ammina quaternaria e un nucleofilo e subisce una reazione di condensazione con il composto chetonico. Il prodotto è un acido Hantzsch contenente tre atomi di alogeno.
Passaggio 3: Reazione di riduzione:
Il passo finale è la riduzione dell'acido Hantzsch. Questa fase viene eseguita aggiungendo idrossido di sodio o altri agenti riducenti. Il prodotto dopo la riduzione è pirrolo 2,3,5-trisostituito. Questi sono i passaggi dettagliati della sintesi di Hantzsch. Questo metodo sintetico include fasi di reazione di condensazione, addizione e riduzione, ognuna delle quali è essenziale. La sintesi di Hantzsch è un metodo molto efficiente per la sintesi dei pirroli ed è stata ampiamente utilizzata.
3. Sintesi tratteggio:
La sintesi di Haack è una strategia basata sulla funzionalizzazione C-H originariamente sviluppata da BM Trost e H. Amii et al. per generare una varietà di importanti piccole molecole organiche. Negli ultimi anni, questo metodo è stato utilizzato anche per sintetizzare una varietà di ligandi tetrafenilsolfuro e composti pirrolici.
Le fasi operative del metodo di sintesi di Hatch saranno descritte in dettaglio di seguito.
Fasi sperimentali:
Passaggio 1: preparazione dello ioduro di ammonio:
Prendere 60 g di iodio, aggiungere una piccola quantità di acqua da sciogliere, aggiungere 50 ml di acido cloridrico concentrato a temperatura ambiente, rendere il pH della soluzione inferiore a 1, aggiungere acqua distillata a 1,5 L; riscaldare la soluzione preparata a 80 gradi, aggiungere 50 g di cloruro di ammonio anidro in piccole quantità uno per uno e mescolare uniformemente; successivamente, la soluzione è stata evaporata a secchezza e il solido è stato estratto e frantumato in ioduro di ammonio.
Passaggio 2: trattamento pre-reazione:
Mescolare 1,25 g di ioduro di ammonio, 1 g di chetone ,-insaturo e 0,75 g di aldeide, aggiungere a 2 mL di acido acetico glaciale, mescolare per sciogliere; passivare MgSO4 per 1 ora, filtrare MgSO4 e concentrare il filtrato a {{10}},5~1,0 ml.
Passaggio 3: processo di reazione:
Aggiungere il reagente concentrato a 100 mL di soluzione di isopropanolo/acqua 30/100 in un bagno di olio di silicone, aggiungere 50 mL di acqua di ammoniaca preparata 4,0 mol/L, portare a ebollizione e mantenere la soluzione di reazione in ebollizione per 20 minuti. La soluzione di reazione è stata raffreddata a temperatura ambiente, estratta con acqua e ulteriormente lavorata secondo la purezza del prodotto richiesta nell'esperimento.
Passaggio 4: purificare il prodotto:
Concentrare il prodotto estratto, immergerlo prima in metanolo caldo e quindi utilizzare un bagno d'acqua caldo a temperatura costante per regolare il valore del pH della soluzione, quindi versarlo nella soluzione verde per l'assorbimento e la purificazione.
Passaggio 5: analisi organizzativa:
La struttura e la purezza dei prodotti Pyrrole sono state ottenute mediante analisi NMR e spettrometria di massa finale.
Tra le altre cose, va notato che i reagenti della reazione di sintesi di Hatch devono essere accuratamente identificati e maneggiati per evitare che la reazione sia suscettibile ad altri composti. Allo stesso tempo, le condizioni di reazione dovrebbero essere stabili durante la reazione e la soluzione di reazione dovrebbe essere continuamente agitata per garantire l'uniformità della reazione.
Il metodo di sintesi Haack presenta i vantaggi di una facile disponibilità di materie prime chimiche, condizioni di reazione blande e una semplice strategia di sintesi. Inoltre, modificando razionalmente la struttura del gruppo protesico funzionalizzato e il nucleare リArginn ha buone prestazioni di controllo sulla reazione, che facilita notevolmente la sintesi di chiralità e diversità strutturale.
4. Ricerca su altri metodi sintetici
Oltre ai metodi introdotti sopra, ci sono molti altri metodi che possono essere utilizzati per la sintesi del pirrolo, come l'uso dell'aggiunta della frequenza dell'immina, la reazione di Pictet-Spengler, ecc. Nella moderna sintesi organica, le persone hanno cercato nuovi, efficienti e metodi rispettosi dell'ambiente per sintetizzare il pirrolo al fine di ottenere composti con maggiore attività biologica e valore farmacologico.
In sintesi, i metodi di cui sopra sono uno dei metodi comuni per sintetizzare il pirrolo, tra cui il metodo Paal-Knorr e il metodo Hantzsch sono due metodi comunemente usati, e il metodo Haack è stato più ampiamente utilizzato negli ultimi anni.