Pirrolegy öttagú heterociklusos vegyület, amely fontos gyógyszerészeti és biológiai hatással rendelkezik. A Pyrrol számos szintetikus módszere létezik, elsősorban a következők.
1. Paal-Knorr szintézis módszer
A Paal-Knorr módszer egy tipikus módszer, amely funkcionális csoportokat, például 1,4-dialdehidet és 1,3-diketont használ reagensként. Ez a módszer egy karbonil-nukleofil addíciós reakciót alkalmaz a két vegyület között, és így egy 5-hidroxi-2,3-diszubsztituált piridin-1,4-dion keletkezik, amelyet egy dezoxidációs reakció a céltermék előállításához. A Paal-Knorr módszer előnye az egyszerű reakciókörülmények, a nagy hozam és a széles alkalmazási tartomány, és a pirrol szintézisének egyik általánosan használt szintetikus módszerévé vált.
A pirrol egy öttagú heterociklusos vegyület, amely számos kémiai és biológiai aktivitással rendelkezik. A szerves szintézis fontos célvegyületeként különféle módszerekkel állítható elő, amelyek közül az egyik leggyakrabban alkalmazott módszer a Paal-Knorr szintézis módszer. A Paal-Knorr szintézis egy klasszikus módszer a pirrolok előállítására 1,4-dihidroxibután (vagy más megfelelő 1,4-dihidroxi-alkánok) amidokkal vagy észterekkel való reagáltatásával. Ezt a módszert a kiváló szelektivitás, enyhe reakciókörülmények és a reakciótermékek nagy tisztasága jellemzi, ezért széles körben alkalmazzák szerves intermedierek és gyógyszermolekulák szintézisében.
Lépések:
A Paal-Knorr szintézis módszer alapvető műveleti lépései a következők, a részletes kísérleti folyamat pedig a következő:
(1) Adjon hozzá 1,4-dihidroxi-butánt, amidot vagy észtert és oldószert egy száraz háromnyakú lombikba.
(2) Adjon hozzá megfelelő mennyiségű savas katalizátort, például p-TsOH-t stb.
(3) Indítsa el a fűtést, és állítsa be a fűtési sebességet 5 fok/perc értékre.
(4) A reakció anyalúgot folyamatosan keverjük, és szobahőmérsékleten 15 órán át reagáltatjuk.
(5) A reakció után szobahőmérsékletre hűtjük és szűrjük.
(6) A szűrletből az oldószert elpárologtatva szilárd terméket kapunk.
2. Hantzsch szintézis módszer:
A Hantzsch-módszer a Pyrrol másik fontos módszere, amely -szubsztituált - -ketoésztereket (például -metoxi-etoxi-etanont) és aminokat használ reaktánsként, enyhe reakciókkal és magas hozamokkal. A Hantzsch-módszer egykor az egyik leggyakrabban használt pirrol-szintézis módszer volt a történelemben, és máig megőrzi eredeti szintetikus értékét.
Az alábbiakban a Hantzsch-szintézis részletes lépéseit mutatjuk be.
1. lépés: Aceton és acetilaceton kondenzációs reakciója:
Először acetont és acetil-acetont adtunk a kénsavas oldathoz 1:2 arányban, majd kis mennyiségű etanolt adtunk hozzá oldószerként. A kondenzációs reakció az elegyben játszódik le, és hevítés közben szerves keton-kétbázisú savsók keletkeznek.
2. lépés: Barbaricsav addíciós reakciója:
A következő lépés a barbalsav hozzáadása a reakcióelegyhez. Ebben az egylépéses reakcióban a barbarilsav kvaterner aminként és nukleofilként működik, és kondenzációs reakción megy keresztül a ketonvegyülettel. A termék három halogénatomot tartalmazó Hantzsch-sav.
3. lépés: Redukciós reakció:
Az utolsó lépés a Hantzsch-sav redukciója. Ezt a lépést nátrium-hidroxid vagy más redukálószer hozzáadásával hajtjuk végre. A termék redukció után 2,3,{2}}triszubsztituált pirrol. Ez a Hantzsch-szintézis részletes lépései. Ez a szintetikus módszer magában foglalja a kondenzációs, addíciós és redukciós reakciólépéseket, amelyek mindegyike elengedhetetlen. A Hantzsch-szintézis nagyon hatékony módszer a pirrolok szintézisére, és széles körben alkalmazzák.
3. Sraffozás szintézise:
A Haack-szintézis egy C–H funkcionalizáción alapuló stratégia, amelyet eredetileg BM Trost és H. Amii et al. számos fontos kis szerves molekula létrehozására. Az utóbbi években ezt a módszert különféle tetrafenil-szulfid ligandumok és pirrolvegyületek szintetizálására is alkalmazták.
A Hatch szintézis módszer műveleti lépéseit az alábbiakban részletesen ismertetjük.
Kísérleti lépések:
1. lépés: Ammónium-jodid előállítása:
Vegyünk 60 g jódot, adjunk hozzá kis mennyiségű vizet, hogy feloldódjon, adjunk hozzá 50 ml tömény sósavat szobahőmérsékleten, állítsuk az oldat pH-ját 1 alá, adjunk hozzá desztillált vizet 1,5 literre; Az elkészített oldatot melegítsük fel 80 fokra, adjunk hozzá kis mennyiségben egyenként 50 g vízmentes ammónium-kloridot, és keverjük egyenletesen; ezt követően az oldatot szárazra pároljuk, a szilárd anyagot kivesszük és ammónium-jodidba zúzzuk.
2. lépés: Reakció előtti kezelés:
Keverjünk össze 1,25 g ammónium-jodidot, 1 g , -telítetlen ketont és 0,75 g aldehidet, adjunk hozzá 2 ml jégecethez, keverjük feloldódásig; passziváljuk MgSO4-et 1 órán át, szűrjük ki az MgSO4-et, és a szűrletet töményítsük be {{10}},5-1,0 ml-re.
3. lépés: A reakció folyamata:
Adjuk hozzá a koncentrált reagenst 100 ml 30/100 izopropanol/víz oldathoz szilikonolaj fürdőben, adjunk hozzá 50 ml előkészített 4,0 mol/l ammóniás vizet, melegítsük forrásig, és a reakcióelegyet forraljuk egy ideig. 20 perc. A reakcióelegyet szobahőmérsékletre hűtjük, vízzel extraháljuk, és a kísérletben megkívánt termék tisztaságának megfelelően tovább dolgozzuk.
4. lépés: Tisztítsa meg a terméket:
Az extrahált terméket besűrítjük, először forró metanolba áztatjuk, majd állandó hőmérsékletű forró vízfürdővel állítsuk be az oldat pH-értékét, majd öntsük a zöld oldatba felszívódás és tisztítás céljából.
5. lépés: Szervezeti elemzés:
A pirrol termékek szerkezetét és tisztaságát végső NMR és tömegspektrometriás analízissel határoztuk meg.
Többek között meg kell jegyezni, hogy a Hatch-szintézis reakció reagenseit gondosan azonosítani és kezelni kell, nehogy a reakció érzékeny legyen más vegyületekre. Ugyanakkor a reakció körülményeinek stabilnak kell lenniük a reakció során, és a reakcióelegyet folyamatosan keverni kell, hogy biztosítsuk a reakció egyenletességét.
A Haack szintézis módszer előnye a kémiai nyersanyagok könnyű hozzáférhetősége, az enyhe reakciókörülmények és az egyszerű szintézis stratégia. Ezen túlmenően, a funkcionalizált protéziscsoport és a sejtmag szerkezetének racionális megváltoztatásával az Arginn jó szabályozási teljesítményt nyújt a reakcióban, ami nagyban megkönnyíti a kiralitás és a szerkezeti diverzitás szintézisét.
4. Egyéb szintetikus módszerek kutatása
A fent bemutatott módszereken kívül számos más módszer is használható a pirrol szintézisére, mint például az iminfrekvenciás összeadás, a Pictet-Spengler reakció stb. A modern szerves szintézisben az emberek új, hatékony módszereket kerestek. , valamint környezetbarát pirrol szintetizálási módszerek a magasabb biológiai aktivitású és farmakológiai értékű vegyületek előállítása érdekében.
Összefoglalva, a fenti módszerek a Pyrrol szintetizálásának egyik elterjedt módszerei, amelyek közül a Paal-Knorr-módszer és a Hantzsch-módszer két általánosan használt módszer, a Haack-módszer pedig az utóbbi években terjedt el szélesebb körben.