Pirrolés un compost heterocíclic de cinc membres amb importants activitats farmacèutiques i biològiques. Hi ha molts mètodes sintètics de pirrol, incloent principalment els següents.
1. Mètode de síntesi Paal-Knorr
El mètode Paal-Knorr és un mètode típic que utilitza grups funcionals com ara 1,4-dialdehid i 1,3-dicetona com a reactius. Aquest mètode utilitza una reacció d'addició nucleòfila de carbonil entre aquests dos compostos per formar una 5-hidroxi-2,3-piridina disubstituïda{-1,4-diona, seguida d'una reacció de desoxidació per produir el producte objectiu. El mètode Paal-Knorr té els avantatges de condicions de reacció simples, alt rendiment i ampli rang d'aplicació, i s'ha convertit en un dels mètodes sintètics més utilitzats per a la síntesi de pirrol.
El pirrol és un compost heterocíclic de cinc membres amb una àmplia gamma d'activitats químiques i biològiques. Com a compost objectiu de síntesi orgànica important, es pot sintetitzar mitjançant diversos mètodes, entre els quals el mètode de síntesi Paal-Knorr és un dels mètodes més utilitzats. La síntesi de Paal-Knorr és un mètode clàssic per generar pirrols fent reaccionar 1,4-dihidroxibutà (o altres 1,4-dihidroxialcans apropiats) amb amides o èsters. Aquest mètode té les característiques d'una excel·lent selectivitat, condicions de reacció suaus i alta puresa dels productes de reacció, de manera que s'utilitza àmpliament en els camps de la síntesi d'intermedis orgànics i molècules de fàrmacs.
Passos:
Els següents són els passos bàsics de funcionament del mètode de síntesi Paal-Knorr i el procés experimental detallat és el següent:
(1) Afegiu 1,4-dihidroxibutà, amida o èster i dissolvent en un matràs sec de tres colls.
(2) Afegiu una quantitat adequada de catalitzador àcid com p-TsOH, etc.
(3) Inicieu la calefacció i controleu la velocitat d'escalfament a 5 graus/min.
(4) El licor mare de reacció es va agitar contínuament i es va fer reaccionar a temperatura ambient durant 15 hores.
(5) Després de la reacció, refredar a temperatura ambient i filtrar.
(6) El dissolvent s'evapora del filtrat per donar un producte sòlid.
2. Mètode de síntesi Hantzsch:
El mètode Hantzsch és un altre mètode important de pirrol, que utilitza cetoèsters substituïts- -(com ara -metoxietoxietanona) i amines com a reactius, amb reaccions suaus i rendiments elevats. El mètode Hantzsch va ser una vegada un dels mètodes més utilitzats per sintetitzar pirrol a la història, i encara manté el seu valor sintètic original fins ara.
A continuació es mostren els passos detallats de la síntesi de Hantzsch.
Pas 1: reacció de condensació de l'acetona i l'acetilacetona:
Primer, es va afegir acetona i acetilacetona a la solució d'àcid sulfúric en una proporció d'1:2 i es va afegir una petita quantitat d'etanol com a dissolvent. La reacció de condensació té lloc a la mescla i produeix sals d'àcid dibàsic de cetona orgànica sota escalfament.
Pas 2: reacció d'addició de l'àcid barbaríquic:
El següent pas és afegir l'àcid bàrbar a la barreja de reacció. En aquesta reacció d'un sol pas, l'àcid barbrílic actua com una amina quaternària i un nucleòfil, i experimenta una reacció de condensació amb el compost cetònic. El producte és un àcid Hantzsch que conté tres àtoms d'halogen.
Pas 3: reacció de reducció:
El pas final és la reducció de l'àcid Hantzsch. Aquest pas s'aconsegueix afegint hidròxid de sodi o altres agents reductors. El producte després de la reducció és 2,3,5-pirrol trisubstituït. Aquests són els passos detallats de la síntesi de Hantzsch. Aquest mètode sintètic inclou passos de reacció de condensació, addició i reducció, cadascun dels quals és essencial. La síntesi de Hantzsch és un mètode molt eficient per a la síntesi de pirrols i s'ha utilitzat àmpliament.
3. Síntesi d'escotilla:
La síntesi de Haack és una estratègia basada en la funcionalització C–H desenvolupada originalment per BM Trost i H. Amii et al. per generar una varietat de petites molècules orgàniques importants. En els darrers anys, aquest mètode també s'ha utilitzat per sintetitzar una varietat de lligands de tetrafenilsulfur i compostos de pirrol.
Els passos de funcionament del mètode de síntesi Hatch es descriuen amb detall a continuació.
Passos experimentals:
Pas 1: Preparació de iodur d'amoni:
Prendre 60 g de iode, afegir una petita quantitat d'aigua per dissoldre, afegir 50 ml d'àcid clorhídric concentrat a temperatura ambient, fer que el pH de la solució sigui inferior a 1, afegir aigua destil·lada a 1,5 L; escalfeu la solució preparada a 80 graus, afegiu 50 g de clorur d'amoni anhidre en petites quantitats un per un i remeneu-ho uniformement; A continuació, la solució es va evaporar fins a sequedat i el sòlid es va treure i es va triturar en iodur d'amoni.
Pas 2: Tractament previ a la reacció:
Barrejar 1,25 g de iodur d'amoni, 1 g de cetona insaturada i 0,75 g d'aldehid, afegir a 2 ml d'àcid acètic glacial, remenar per dissoldre's; passiva MgSO4 durant 1 h, filtra MgSO4 i concentra el filtrat a {{10}},5 ~ 1,0 ml.
Pas 3: procés de reacció:
Afegiu el reactiu concentrat a 100 ml de solució d'isopropanol/aigua 30/100 en un bany d'oli de silicona, afegiu 50 ml d'aigua d'amoníac preparada a 4,0 mol/L, escalfeu fins a ebullició i mantingueu la solució de reacció bullint durant 20 minuts. La solució de reacció es va refredar a temperatura ambient, es va extreure amb aigua i es va processar posteriorment segons la puresa del producte requerida a l'experiment.
Pas 4: Purifiqueu el producte:
Concentreu el producte extret, primer remulleu-lo en metanol calent i després utilitzeu un bany d'aigua a temperatura constant calenta per ajustar el valor de pH de la solució, i després aboqueu-lo a la solució verda per a l'absorció i la purificació.
Pas 5: anàlisi organitzativa:
L'estructura i la puresa dels productes de pirrol es van obtenir mitjançant anàlisi final de RMN i espectrometria de masses.
Entre altres coses, cal tenir en compte que els reactius de la reacció de síntesi de Hatch s'han d'identificar i manipular acuradament per evitar que la reacció sigui susceptible a altres compostos. Al mateix temps, les condicions de reacció han de ser estables durant la reacció i la solució de reacció s'ha d'agitar contínuament per garantir la uniformitat de la reacció.
El mètode de síntesi Haack té els avantatges d'una fàcil disponibilitat de matèries primeres químiques, condicions de reacció suaus i una estratègia de síntesi senzilla. A més, canviant racionalment l'estructura del grup protèsic funcionalitzat i el nuclear リArginn té un bon rendiment de control de la reacció, cosa que facilita enormement la síntesi de quiralitat i diversitat estructural.
4. Recerca d'altres mètodes sintètics
A més dels mètodes introduïts anteriorment, hi ha molts altres mètodes que es poden utilitzar per a la síntesi de pirrol, com l'addició de freqüència d'imina, la reacció de Pictet-Spengler, etc. En la síntesi orgànica moderna, la gent ha estat buscant noves i eficients. , i mètodes respectuosos amb el medi ambient per sintetitzar pirrol per tal d'obtenir compostos amb major activitat biològica i valor farmacològic.
En resum, els mètodes anteriors són un dels mètodes habituals per sintetitzar pirrol, entre els quals el mètode Paal-Knorr i el mètode Hantzsch són dos mètodes d'ús habitual, i el mètode Haack s'ha utilitzat més àmpliament en els darrers anys.