piroladalah senyawa heterosiklik beranggota lima dengan aktivitas farmasi dan biologis yang penting. Ada banyak metode sintetis Pyrrole, terutama yang berikut ini.
1. Metode sintesis Paal-Knorr
Metode Paal-Knorr adalah metode tipikal yang menggunakan gugus fungsi seperti 1,4-dialdehida dan 1,3-diketon sebagai reaktan. Metode ini menggunakan reaksi adisi nukleofilik karbonil antara kedua senyawa ini untuk membentuk 5-hidroksi-2,3-piridin tersubstitusi-1,4-dione, diikuti oleh reaksi deoksidasi untuk menghasilkan produk target. Metode Paal-Knorr memiliki keunggulan kondisi reaksi yang sederhana, hasil yang tinggi, dan rentang aplikasi yang luas, serta telah menjadi salah satu metode sintetik yang umum digunakan untuk sintesis pirol.
Pyrrole adalah senyawa heterosiklik beranggota lima dengan berbagai aktivitas kimia dan biologi. Sebagai senyawa target sintesis organik yang penting, dapat disintesis dengan berbagai metode, di antaranya metode sintesis Paal-Knorr adalah salah satu metode yang paling umum digunakan. Sintesis Paal-Knorr adalah metode klasik untuk menghasilkan pirol dengan mereaksikan 1,4-dihidroksibutana (atau 1,4-dihidroksialkana lain yang sesuai) dengan amida atau ester. Metode ini memiliki karakteristik selektivitas yang sangat baik, kondisi reaksi yang ringan, dan kemurnian produk reaksi yang tinggi, sehingga banyak digunakan di bidang sintesis intermediet organik dan molekul obat.
Langkah:
Berikut ini adalah langkah-langkah operasi dasar metode sintesis Paal-Knorr, dan proses eksperimen terperinci adalah sebagai berikut:
(1) Tambahkan 1,4-dihidroksibutana, amida atau ester dan pelarut ke dalam labu leher tiga yang kering.
(2) Tambahkan katalis asam dalam jumlah yang sesuai seperti p-TsOH, dll.
(3) Mulai pemanasan, dan kendalikan laju pemanasan pada 5 derajat / menit.
(4) Larutan induk reaksi diaduk terus menerus, dan direaksikan pada suhu kamar selama 15 jam.
(5) Setelah reaksi, dinginkan hingga suhu kamar dan saring.
(6) Pelarut diuapkan dari filtrat untuk menghasilkan produk padat.
2. Metode sintesis Hantzsch:
Metode Hantzsch adalah metode Pyrrole penting lainnya, menggunakan ketoester- -tersubstitusi (seperti -methoxyethoxyethanone) dan amina sebagai reaktan, dengan reaksi ringan dan hasil tinggi. Metode Hantzsch pernah menjadi salah satu metode yang paling umum digunakan untuk mensintesis pirol dalam sejarah, dan masih mempertahankan nilai sintetik aslinya hingga saat ini.
Berikut ini adalah langkah-langkah terperinci dari sintesis Hantzsch.
Langkah 1: Reaksi kondensasi aseton dan asetilaseton:
Pertama, aseton dan asetilaseton ditambahkan ke dalam larutan asam sulfat dengan perbandingan 1:2, dan sejumlah kecil etanol ditambahkan sebagai pelarut. Reaksi kondensasi terjadi dalam campuran dan menghasilkan garam asam dibasa keton organik di bawah pemanasan.
Langkah 2: Reaksi penambahan asam Barbarychic:
Langkah selanjutnya adalah menambahkan asam barbalat ke dalam campuran reaksi. Dalam reaksi satu langkah ini, asam barbarilat bertindak seperti amina kuaterner dan nukleofil, dan mengalami reaksi kondensasi dengan senyawa keton. Produknya adalah asam Hantzsch yang mengandung tiga atom halogen.
Langkah 3: Reaksi reduksi:
Langkah terakhir adalah reduksi asam Hantzsch. Langkah ini dilakukan dengan menambahkan natrium hidroksida atau zat pereduksi lainnya. Produk setelah reduksi adalah 2,3,5-trisubstitusi pirol. Ini adalah langkah-langkah terperinci dari sintesis Hantzsch. Metode sintetik ini mencakup langkah-langkah reaksi kondensasi, penambahan dan reduksi, yang masing-masing sangat penting. Sintesis Hantzsch adalah metode yang sangat efisien untuk sintesis pirol dan telah digunakan secara luas.
3. Sintesis Penetasan:
Sintesis Haack adalah strategi berbasis fungsionalisasi C–H yang awalnya dikembangkan oleh BM Trost dan H. Amii et al. untuk menghasilkan berbagai molekul organik kecil yang penting. Dalam beberapa tahun terakhir, metode ini juga telah digunakan untuk mensintesis berbagai ligan tetrafenilsulfida dan senyawa pirol.
Langkah-langkah pengoperasian metode sintesis Penetasan akan dijelaskan secara rinci di bawah ini.
Langkah-langkah eksperimental:
Langkah 1: Persiapan amonium iodida:
Ambil 60g yodium, tambahkan sedikit air untuk melarutkan, tambahkan 50mL asam klorida pekat pada suhu kamar, buat pH larutan kurang dari 1, tambahkan air suling hingga 1,5 L; panaskan larutan yang sudah disiapkan hingga 80 derajat, tambahkan 50g amonium klorida anhidrat dalam jumlah kecil satu per satu, dan aduk rata; selanjutnya, larutan diuapkan hingga kering, dan padatan dikeluarkan dan dihancurkan menjadi amonium iodida.
Langkah 2: Perawatan pra-reaksi:
Campurkan 1,25 g amonium iodida, 1 g keton -tak jenuh dan 0.75 g aldehida, tambahkan ke dalam 2 mL asam asetat glasial, aduk hingga larut; pasifkan MgSO4 selama 1 jam, saring MgSO4, dan konsentrasikan filtrat menjadi {{10}}.5~1,0mL.
Langkah 3: Proses reaksi:
Tambahkan reaktan pekat ke dalam 100 mL 30/100 isopropanol/larutan air dalam penangas minyak silikon, tambahkan 50 mL air amonia 4,0 mol/L yang telah disiapkan, panaskan hingga mendidih, dan biarkan larutan reaksi mendidih selama 20 menit. Larutan reaksi didinginkan hingga suhu kamar, diekstraksi dengan air, dan diproses lebih lanjut sesuai dengan kemurnian produk yang diperlukan dalam percobaan.
Langkah 4: Purifikasi produk:
Konsentrasikan produk yang diekstrak, pertama-tama rendam dalam metanol panas dan kemudian gunakan penangas air suhu panas konstan untuk menyesuaikan nilai pH larutan, lalu tuangkan ke dalam larutan hijau untuk penyerapan dan pemurnian.
Langkah 5: Analisis Organisasi:
Struktur dan kemurnian produk Pyrrole diperoleh dengan NMR akhir dan analisis spektrometri massa.
Antara lain, harus dicatat bahwa reaktan dari reaksi sintesis Hatch harus diidentifikasi dan ditangani dengan hati-hati untuk mencegah reaksi menjadi rentan terhadap senyawa lain. Pada saat yang sama, kondisi reaksi harus stabil selama reaksi, dan larutan reaksi harus terus diaduk untuk memastikan keseragaman reaksi.
Metode sintesis Haack memiliki keunggulan ketersediaan bahan baku kimia yang mudah, kondisi reaksi yang ringan, dan strategi sintesis yang sederhana. Selain itu, dengan secara rasional mengubah struktur gugus prostetik yang difungsikan dan nuklir リArginn memiliki kinerja kontrol yang baik pada reaksi, yang sangat memudahkan sintesis kiralitas dan keragaman struktural.
4. Penelitian metode sintetik lainnya
Selain metode yang diperkenalkan di atas, masih banyak metode lain yang dapat digunakan untuk sintesis pirol, seperti menggunakan penambahan frekuensi imina, reaksi Pictet-Spengler, dll. Dalam sintesis organik modern, orang telah mencari metode baru yang efisien , dan metode ramah lingkungan untuk mensintesis pirol untuk mendapatkan senyawa dengan aktivitas biologis dan nilai farmakologis yang lebih tinggi.
Singkatnya, metode di atas adalah salah satu metode umum untuk mensintesis Pyrrole, di antaranya metode Paal-Knorr dan metode Hantzsch adalah dua metode yang umum digunakan, dan metode Haack telah lebih banyak digunakan dalam beberapa tahun terakhir.