pirrolé um composto heterocíclico de cinco membros com importantes atividades farmacêuticas e biológicas. Existem muitos métodos sintéticos de pirrol, incluindo principalmente os seguintes.
1. Método de síntese de Paal-Knorr
O método Paal-Knorr é um método típico que usa grupos funcionais como 1,4-dialdeído e 1,3-dicetona como reagentes. Este método utiliza uma reação de adição nucleofílica carbonilada entre esses dois compostos para formar uma 5-hidroxi-2,3-piridina dissubstituída-1,4-diona, seguida por uma reação de desoxidação para produzir o produto alvo. O método Paal-Knorr tem as vantagens de condições de reação simples, alto rendimento e ampla faixa de aplicação, e tornou-se um dos métodos sintéticos comumente usados para a síntese de pirrol.
O pirrol é um composto heterocíclico de cinco membros com uma ampla gama de atividades químicas e biológicas. Como um importante composto alvo de síntese orgânica, pode ser sintetizado por vários métodos, entre os quais o método de síntese de Paal-Knorr é um dos métodos mais comumente usados. A síntese de Paal-Knorr é um método clássico para gerar pirróis pela reação de 1,4-diidroxibutano (ou outro 1,4-diidroxialcanos apropriado) com amidas ou ésteres. Este método tem as características de excelente seletividade, condições de reação suaves e alta pureza dos produtos da reação, por isso é amplamente utilizado nos campos de síntese de intermediários orgânicos e moléculas de drogas.
Passos:
A seguir estão as etapas básicas da operação do método de síntese de Paal-Knorr, e o processo experimental detalhado é o seguinte:
(1) Adicione 1,4-diidroxibutano, amida ou éster e solvente em um balão seco de três tubuladuras.
(2) Adicione uma quantidade apropriada de catalisador ácido, como p-TsOH, etc.
(3) Inicie o aquecimento e controle a taxa de aquecimento em 5 graus/min.
(4) O licor-mãe da reação foi continuamente agitado e reagiu à temperatura ambiente por 15 horas.
(5) Após a reação, resfrie à temperatura ambiente e filtre.
(6) O solvente é evaporado do filtrado para dar um produto sólido.
2. Método de síntese de Hantzsch:
O método de Hantzsch é outro método importante de Pirrole, usando -substituído- -cetoésteres (como -metoxietoxietanona) e aminas como reagentes, com reações suaves e altos rendimentos. O método de Hantzsch já foi um dos métodos mais usados para sintetizar pirrol na história e ainda mantém seu valor sintético original até agora.
A seguir estão as etapas detalhadas da síntese de Hantzsch.
Etapa 1: Reação de condensação de acetona e acetilacetona:
Primeiro, acetona e acetilacetona foram adicionadas à solução de ácido sulfúrico na proporção de 1:2 e uma pequena quantidade de etanol foi adicionada como solvente. A reação de condensação ocorre na mistura e produz sais orgânicos de ácido dibásico de cetona sob aquecimento.
Etapa 2: Reação de adição de ácido barbaríquico:
O próximo passo é adicionar o ácido bárbaro à mistura de reação. Nesta reação de uma etapa, o ácido barbarílico age como uma amina quaternária e um nucleófilo, e sofre uma reação de condensação com o composto cetônico. O produto é um ácido de Hantzsch contendo três átomos de halogênio.
Etapa 3: Reação de redução:
A etapa final é a redução do ácido de Hantzsch. Esta etapa é realizada pela adição de hidróxido de sódio ou outros agentes redutores. O produto após a redução é 2,3,5-pirrol trissubstituído. Estas são as etapas detalhadas da síntese de Hantzsch. Este método sintético inclui etapas de reação de condensação, adição e redução, cada uma das quais é essencial. A síntese de Hantzsch é um método muito eficiente para a síntese de pirróis e tem sido amplamente utilizada.
3. Síntese de Hachura:
A síntese de Haack é uma estratégia baseada na funcionalização C-H originalmente desenvolvida por BM Trost e H. Amii et al. para gerar uma variedade de pequenas moléculas orgânicas importantes. Nos últimos anos, este método também tem sido usado para sintetizar uma variedade de ligantes de tetrafenilsulfeto e compostos de pirrol.
As etapas de operação do método de síntese Hatch serão descritas em detalhes abaixo.
Etapas experimentais:
Etapa 1: Preparação de iodeto de amônio:
Pegue 60g de iodo, adicione uma pequena quantidade de água para dissolver, adicione 50mL de ácido clorídrico concentrado à temperatura ambiente, faça o pH da solução menor que 1, adicione água destilada a 1,5 L; aqueça a solução preparada a 80 graus, adicione 50g de cloreto de amônio anidro em pequenas quantidades, um por um, e mexa uniformemente; em seguida, a solução foi evaporada até a secura e o sólido foi retirado e esmagado em iodeto de amônio.
Passo 2: Tratamento pré-reação:
Misture 1,25g de iodeto de amônio, 1g de cetona ,-insaturada e 0,75g de aldeído, adicione a 2mL de ácido acético glacial, mexa para dissolver; passivar MgSO4 por 1h, filtrar MgSO4 e concentrar o filtrado para {{1{13}}}}.5~1.0mL.
Passo 3: Processo de reação:
Adicione o reagente concentrado a 100 mL de solução de isopropanol/água 30/100 em um banho de óleo de silicone, adicione 50 mL de água de amônia 4,0 mol/L preparada, aqueça até a ebulição e mantenha a solução de reação em ebulição por 20 minutos. A solução reacional foi resfriada à temperatura ambiente, extraída com água e posteriormente processada de acordo com a pureza do produto exigida no experimento.
Passo 4: Purificar o produto:
Concentre o produto extraído, primeiro mergulhe-o em metanol quente e, em seguida, use um banho de água quente de temperatura constante para ajustar o valor do pH da solução e, em seguida, despeje-o na solução verde para absorção e purificação.
Passo 5: Análise Organizacional:
A estrutura e a pureza dos produtos de pirrol foram obtidas por análise final de NMR e espectrometria de massa.
Entre outras coisas, deve-se notar que os reagentes da reação de síntese de Hatch devem ser cuidadosamente identificados e manuseados para evitar que a reação seja suscetível a outros compostos. Ao mesmo tempo, as condições de reação devem ser estáveis durante a reação, e a solução de reação deve ser continuamente agitada para garantir a uniformidade da reação.
O método de síntese Haack tem as vantagens de fácil disponibilidade de matérias-primas químicas, condições de reação suaves e estratégia de síntese simples. Além disso, alterando racionalmente a estrutura do grupo protético funcionalizado e o nuclear リArginn tem bom desempenho de controle na reação, o que facilita muito a síntese de quiralidade e diversidade estrutural.
4. Pesquisa sobre outros métodos sintéticos
Além dos métodos apresentados acima, existem muitos outros métodos que podem ser usados para a síntese de pirrol, como o uso de adição de frequência de imina, reação de Pictet-Spengler, etc. Na síntese orgânica moderna, as pessoas têm procurado novas e eficientes , e métodos ecologicamente corretos para sintetizar pirrol, a fim de obter compostos com maior atividade biológica e valor farmacológico.
Em resumo, os métodos acima são um dos métodos comuns para sintetizar pirrol, entre os quais o método Paal-Knorr e o método Hantzsch são dois métodos comumente usados, e o método Haack tem sido mais amplamente utilizado nos últimos anos.