5-Cianoindoleé um importante composto orgânico amplamente utilizado na pesquisa de moléculas bioativas na área da medicina. Abaixo, apresentaremos vários métodos sintéticos de 5-Cyanoindole.
o link de 5-Cianoindol:
1. Método de reação de Bergman:
A reação do método é usar alcinos como matéria-prima para gerar compostos de anel aromático através da reação de desidrogenação. 5-O cianoindole pode ser sintetizado dessa maneira. As matérias-primas utilizadas na reação são dietil tereftalato e 2-fenilacetileno. Depois que os dois compostos acima são irradiados por luz ultravioleta, intermediários são formados e, finalmente, 5-Cianoindol é gerado por meio de uma reação de ciclização. A vantagem deste método é que as condições de reação são relativamente suaves e a eficiência de síntese é alta, mas as matérias-primas são caras e o custo é alto.
As etapas da reação de Bergman:
Passo 1: Preparação de 5-cianindol e trifluoroacetato de prata:
Sob condições de laboratório, {{0}}cianindol e trifluoroacetato de prata são misturados, geralmente na ordem de 0,1 mmol. Adicione lentamente a solução de dimetil sulfóxido (DMSO) em um evaporador rotativo e mexa para misturar, mantenha o aquecimento a 60 graus até que todos os substratos estejam dissolvidos. Duas vezes mais trifluoroacetato de prata foi adicionado do que o substrato.
Passo 2: Reação de refluxo:
A mistura de reação foi aquecida por 1 h e submetida a refluxo para manter a temperatura estável em 60 graus.
Passo 3: Hidrólise:
Após a reação, a solução misturada foi resfriada à temperatura ambiente e uma quantidade apropriada de água foi adicionada lentamente para misturar e o produto foi extraído com uma solução correspondente (como acetona). Neste processo, devido à polaridade da dupla ligação característica no esqueleto 5- do cianindole, a extração do produto torna-se mais problemática.
Passo 4: Concentre-se:
Concentrar o produto extraído sob pressão reduzida, lavar repetidamente o produto com filtro e água pura, evaporá-lo e secá-lo.
A reação de Bergman é uma importante reação de ciclização intramolecular, e seu mecanismo de reação tem as duas possibilidades a seguir:
Mecanismo 1: Proeminente reação de oxidação de hidrogênio/oxigênio:
O mecanismo da reação de Bergman envolve uma reação de oxidação de hidrogênio/oxigênio e é difícil estabelecer uma reação carbono-carbono neste modo intramolecular. Entre eles, o estado subtrativo de carbono-hidrogênio em 5-cianindol torna mais geral e fácil reagir para reações de ciclização. Nesta reação, informações de ressonância magnética nuclear (RMN) confirmaram a conversão oxidativa do N-cianonitrogênio em 5-cianindol para o átomo de nitrogênio N-subvalente (oN≡C). Os óxidos de nitrogênio gerados (oN≡C) podem ser reduzidos aos correspondentes ácidos carboxílicos e aminas por outros reagentes homogêneos e heterogêneos. Neste processo, o catalisador químico heterogêneo (ácido/base) também desempenha um papel importante.
Mecanismo 2: Proeminente reação de oxidação de hidrogênio/nitrogênio:
A reação de Bergman também pode ser explicada pela reação de oxidação do hidrogênio/nitrogênio. Nesta reação, o estado reduzido do carbono-hidrogênio no 5-cianindol também reage bem. O nitrogênio N-ciano pode oxidar ligações carbono-hidrogênio adjacentes. Esses intermediários oxidados são desenvolvidos por outras reações (como oxidação de hidrogênio, nitração, etc.). A reação de Mo(CO)6 em Cp2Fe e os intermediários de óxido de nitrogênio produzidos também podem fornecer um agente redutor mais forte. As reações de transferência de elétrons correspondentes podem desempenhar um papel importante.
2. Método de reação de acoplamento Suzuki:
O método de reação de acoplamento de Suzuki é uma reação importante amplamente utilizada, que pode ser usada para construir o esqueleto de compostos de anéis aromáticos. 5-O cianoindole também pode ser sintetizado por esta reação. A vantagem deste método é que as matérias-primas são relativamente baratas e as condições de reação são fáceis de controlar, mas é necessário um solvente orgânico.
(1) Primeiro, os materiais precisam ser preparados, incluindo 5-Bromoindol, 5-Ciano-1,3-dimetilpirimidina-2,4-diona, Acetato de paládio (Pd(OAc)2), ligantes de fosfina (como fosfina ou fosfito), álcalis (como benzoato de sódio ou carbonato de sódio), solventes orgânicos (como cloreto de dimetilsulfóxido, acetonitrila ou diclorometano) e água.
(2) Dissolva os ligantes 5-Bromoindole, 5-Ciano-1,3-dimetilpirimidina-2,4-diona e fosfina em um solvente orgânico, como cloreto de dimetil sulfóxido, acetonitrila ou diclorometano e Adicionar álcali sob condições criogênicas. Por exemplo, dissolva 5-Bromoindol (0.5mmol), {{10}}Ciano-1,3-dimetilpirimidina-2,{ {14}}diona (0.6mmol), ligantes de fosfina (como TRIPHOS, {{2{23}}}}.9 mol percent ) e carbonato de sódio (2,0eq) em CH3CN, agitados até dissolver completamente , em seguida, adicionou carbonato de sódio (2,0 eq) a -78 graus.
(3) Adicionar acetato de paládio (Pd(OAc)2) ao sistema de reação e agitar para misturar. Por exemplo, adicione acetato de paládio (1,0 mol por cento) à mistura acima e agite a reação a -78 graus.
(4) A mistura de reação será aquecida à temperatura ambiente ou 70 graus sob um controlador de temperatura e reagida por 1-2 horas. Após o término da reação, a mistura de reação é filtrada e a mistura de reação é separada e extraída com água e um solvente orgânico.
(5) Extraia e purifique o produto alvo 5-Cyanoindol de sais inorgânicos e outras impurezas por cromatografia em coluna ou outras técnicas de separação. Por exemplo, usando cromatografia em coluna de sílica gel, o produto alvo é extraído das impurezas na cromatografia em coluna e caracterizado por meios como NMR.
Em conclusão, as etapas para a síntese de 5-Cyanoindole pela reação de acoplamento de Suzuki são muito simples, mas deve-se prestar atenção à seleção das condições e materiais da reação.
3. Método de reação de Friedel-Crafts:
A reação de Friedel-Crafts (reação de Fujiwara-Moritani) é um método de síntese orgânica para a síntese de aromáticos através da reação de troca de iminas e sulfetos de arila. É uma reação de ciclização que liga um anel imidazol ou pirrol com um anel aldeído ou cetona para gerar uma amina aromática contendo um heterociclo. 5-O cianoindol é um composto amida com um heterociclo de nitrogênio, que pode ser sintetizado pela reação de Friedel-Crafts. A vantagem deste método é que as propriedades químicas das matérias-primas são relativamente estáveis e a estrutura do produto resultante é relativamente estável. No entanto, é necessário prestar atenção à seleção das condições de reação durante a operação.
As etapas detalhadas do método de reação de Friedel-Crafts são as seguintes:
(1.) Preparação do reagente: Adicionar 5-Cianoindol e solvente orgânico contendo formaldeído em um balão de três tubuladuras limpo e seco. Em que o solvente orgânico pode ser solventes orgânicos anidros, como nitrilas, éteres, ésteres, etc., mas deve-se tomar cuidado para selecionar a polaridade do solvente e a compatibilidade dos reagentes.
(2.) Reação de aquecimento: Coloque a garrafa de três gargalos em um banho de óleo quente, primeiro aqueça a mistura de reagentes com baixa temperatura e, em seguida, aqueça-a gradualmente até a temperatura de reação. O tempo de reação é geralmente 15-60 minutos. A temperatura de reação ideal para esta reação é geralmente entre 100-140 graus, que pode ser ajustada para diferentes reagentes.
(3.) Separação de produtos de reação: Após a conclusão da reação, esfrie a mistura de reação à temperatura ambiente, adicione uma grande quantidade de água e tinta orgânica e, em seguida, ajuste o pH para neutro com ácido ou solução aquosa de ácido clorídrico. A fase orgânica e a fase aquosa foram separadas e a fase orgânica foi seca sobre sulfato de sódio anidro e depois concentrada até a secura. O produto pode ser separado e purificado por meio de cromatografia em coluna e similares.
Em resumo, a reação de Friedel-Crafts é um importante método sintético, adequado para a síntese de aminas aromáticas a partir de compostos heterocíclicos. Para compostos com amidas heterocíclicas de nitrogênio, como 5-Cyanoindol, esta reação tem forte aplicabilidade e pode realizar a síntese de ciclização, que tem certo valor de aplicação para pesquisa neste campo.
4. Método de reação de linearização:
O método de reação de linearização é um método para converter moléculas de ácido nucleico em DNA ou RNA linearizado, no qual 5-Cianoindol é um reagente de reação comumente usado. As matérias-primas usadas na reação são álcool benzílico e cianohidróxido de sódio, e o 5-cianoindol é posteriormente sintetizado por uma reação de ciclização. A vantagem deste método é que as matérias-primas são fáceis de obter e o custo é baixo, sendo adequado para vários campos de pesquisa e análise de ácidos nucleicos. No entanto, é necessário prestar muita atenção às condições de ciclização durante o processo de uso para ver se produtos cíclicos podem ser gerados.
O método de reação de linearização de 5-Cyanoindol e suas etapas detalhadas.
(1) Adicione o DNA ou RNA alvo ao tampão contendo 5-Cyanoindole, geralmente usando tampão Tris com pH 8,5. 5-O cianoindol é um forte reagente de reticulação fotoquímica, que pode formar um complexo com ligação NC com bases de ácido nucleico, resultando em reticulação entre as cadeias de ácido nucleico.
(2) Exponha a mistura de reação à luz ultravioleta de 365 nm e, por meio da ação da luz ultravioleta, o 5-cianoindole forma uma ligação covalente com a base no DNA ou no RNA, alcançando assim a linearização.
(3) Adicione tampão de carga de gel, carregue o produto da reação e execute-o no gel de agarose para separação por eletroforese. Como o DNA ou RNA linearizado produz uma única banda no gel, é possível separar fragmentos lineares de DNA ou RNA por separação eletroforética.
Em geral, todos os métodos acima são usados para sintetizar 5-Cyanoindole, e eles têm suas próprias vantagens e desvantagens. Na aplicação prática, é necessário selecionar o método mais adequado de acordo com o produto real requerido.