nhiệt điệnlà một hợp chất dị vòng năm thành viên với các hoạt động dược phẩm và sinh học quan trọng. Có nhiều phương pháp tổng hợp Pyrrole, chủ yếu bao gồm các phương pháp sau.
1. Phương pháp tổng hợp Paal-Knorr
Phương pháp Paal-Knorr là một phương pháp điển hình sử dụng các nhóm chức như 1,4-diaaldehyde và 1,3-diketone làm chất phản ứng. Phương pháp này sử dụng phản ứng cộng ái nhân carbonyl giữa hai hợp chất này để tạo thành 5-hydroxy-2,3-pyridine bị phân hủy-1,4-dione, tiếp theo là phản ứng khử oxy để tạo ra sản phẩm mục tiêu. Phương pháp Paal-Knorr có ưu điểm là điều kiện phản ứng đơn giản, năng suất cao và phạm vi ứng dụng rộng rãi, và đã trở thành một trong những phương pháp tổng hợp thường được sử dụng để tổng hợp pyrrole.
Pyrrole là một hợp chất dị vòng năm thành viên với một loạt các hoạt động hóa học và sinh học. Là một hợp chất mục tiêu tổng hợp hữu cơ quan trọng, nó có thể được tổng hợp bằng nhiều phương pháp khác nhau, trong đó phương pháp tổng hợp Paal-Knorr là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến nhất. Tổng hợp Paal-Knorr là một phương pháp cổ điển để tạo ra pyrrole bằng cách phản ứng 1,4-dihydroxybutane (hoặc 1,4-dihydroxyalkan thích hợp khác) với amit hoặc este. Phương pháp này có tính chọn lọc tuyệt vời, điều kiện phản ứng nhẹ và độ tinh khiết cao của các sản phẩm phản ứng, vì vậy nó được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực tổng hợp các chất trung gian hữu cơ và phân tử thuốc.
Các bước:
Sau đây là các bước vận hành cơ bản của phương pháp tổng hợp Paal-Knorr và quy trình thử nghiệm chi tiết như sau:
(1) Thêm 1,4-dihydroxybutan, amit hoặc este và dung môi vào bình ba cổ khô.
(2) Thêm một lượng thích hợp chất xúc tác axit như p-TsOH, v.v.
(3) Bắt đầu làm nóng và kiểm soát tốc độ làm nóng ở mức 5 độ / phút.
(4) Dung dịch mẹ phản ứng được khuấy liên tục và phản ứng ở nhiệt độ phòng trong 15 giờ.
(5) Sau phản ứng, để nguội đến nhiệt độ phòng và lọc.
(6) Làm bay hơi dung môi khỏi dịch lọc thu được sản phẩm rắn.
2. Phương pháp tổng hợp Hantzsch:
Phương pháp Hantzsch là một phương pháp quan trọng khác của Pyrrole, sử dụng các ketoester- --được thế (chẳng hạn như -methoxyethoxyethanone) và các amin làm chất phản ứng, với các phản ứng nhẹ và năng suất cao. Phương pháp Hantzsch đã từng là một trong những phương pháp được sử dụng phổ biến nhất để tổng hợp pyrrole trong lịch sử và nó vẫn duy trì giá trị tổng hợp ban đầu cho đến nay.
Sau đây là các bước chi tiết của tổng hợp Hantzsch.
Bước 1: Phản ứng trùng ngưng acetone và axetylacetone:
Đầu tiên, acetone và acetylacetone được thêm vào dung dịch axit sulfuric theo tỷ lệ 1:2 và một lượng nhỏ ethanol được thêm vào làm dung môi. Phản ứng ngưng tụ diễn ra trong hỗn hợp và tạo ra muối axit dibasic ketone hữu cơ khi đun nóng.
Bước 2: Phản ứng cộng axit Barbarychic:
Bước tiếp theo là thêm axit barbalic vào hỗn hợp phản ứng. Trong phản ứng một bước này, axit barbarylic hoạt động như một amin bậc bốn và một nucleophile, đồng thời trải qua phản ứng ngưng tụ với hợp chất ketone. Sản phẩm là axit Hantzsch chứa ba nguyên tử halogen.
Bước 3: Phản ứng khử:
Bước cuối cùng là khử axit Hantzsch. Bước này được thực hiện bằng cách thêm natri hydroxit hoặc các chất khử khác. Sản phẩm sau khi khử là 2,3,5-pyrrole được thay thế ba lần. Đây là các bước chi tiết của tổng hợp Hantzsch. Phương pháp tổng hợp này bao gồm các bước phản ứng ngưng tụ, bổ sung và khử, mỗi bước đều rất cần thiết. Tổng hợp Hantzsch là một phương pháp rất hiệu quả để tổng hợp pyrroles và đã được sử dụng rộng rãi.
3. Tổng hợp nở:
Tổng hợp Haack là một chiến lược dựa trên chức năng hóa C–H được phát triển ban đầu bởi BM Trost và H. Amii et al. để tạo ra nhiều loại phân tử hữu cơ nhỏ quan trọng. Trong những năm gần đây, phương pháp này cũng đã được sử dụng để tổng hợp nhiều loại phối tử tetraphenylsulfide và hợp chất pyrrole.
Các bước hoạt động của phương pháp tổng hợp Hatch sẽ được mô tả chi tiết dưới đây.
Các bước thí nghiệm:
Bước 1: Chuẩn bị amoni iodua:
Lấy 60g iốt, thêm một lượng nhỏ nước để hòa tan, thêm 50mL axit clohydric đậm đặc ở nhiệt độ phòng, làm cho pH của dung dịch nhỏ hơn 1, thêm nước cất đến 1,5 L; đun nóng dung dịch đã chuẩn bị đến 80 độ, thêm từng lượng nhỏ 50g amoni clorua khan và khuấy đều; tiếp theo, dung dịch được làm bay hơi đến khô, và chất rắn được lấy ra và nghiền thành amoni iodua.
Bước 2: Xử lý trước phản ứng:
Trộn 1,25g amoni iodua, 1g , -xeton không no và 0.75g andehit, thêm vào 2mL axit axetic băng, khuấy tan; thụ động hóa MgSO4 trong 1 giờ, lọc bỏ MgSO4 và cô đặc dịch lọc thành {{10}}.5~1.0mL.
Bước 3: Quá trình phản ứng:
Thêm chất phản ứng đậm đặc vào 100 mL dung dịch 30/100 isopropanol/nước trong bể dầu silicon, thêm 50 mL nước amoniac 4,0 mol/L đã chuẩn bị, đun nóng đến sôi và giữ cho dung dịch phản ứng sôi trong 20 phút. Dung dịch phản ứng được làm lạnh đến nhiệt độ phòng, được chiết xuất bằng nước và được xử lý thêm tùy theo độ tinh khiết của sản phẩm cần thiết trong thí nghiệm.
Bước 4: Tinh chế sản phẩm:
Cô đặc sản phẩm chiết xuất, trước tiên ngâm nó trong metanol nóng, sau đó sử dụng nồi cách thủy nóng ở nhiệt độ không đổi để điều chỉnh giá trị pH của dung dịch, sau đó đổ vào dung dịch xanh để hấp thụ và tinh chế.
Bước 5: Phân tích tổ chức:
Cấu trúc và độ tinh khiết của các sản phẩm Pyrrole thu được bằng phân tích phổ khối và NMR cuối cùng.
Trong số những điều khác, cần lưu ý rằng các chất phản ứng của phản ứng tổng hợp Hatch phải được xác định và xử lý cẩn thận để tránh phản ứng dễ bị ảnh hưởng bởi các hợp chất khác. Đồng thời, các điều kiện phản ứng phải ổn định trong quá trình phản ứng và dung dịch phản ứng phải được khuấy liên tục để đảm bảo tính đồng nhất của phản ứng.
Phương pháp tổng hợp Haack có ưu điểm là dễ dàng có sẵn nguyên liệu hóa học, điều kiện phản ứng nhẹ và chiến lược tổng hợp đơn giản. Ngoài ra, bằng cách thay đổi hợp lý cấu trúc của nhóm bộ phận giả được chức năng hóa và hạt nhân リArginn có hiệu suất kiểm soát tốt đối với phản ứng, điều này tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình tổng hợp chirality và đa dạng cấu trúc.
4. Nghiên cứu các phương pháp tổng hợp khác
Ngoài các phương pháp đã giới thiệu ở trên, còn có nhiều phương pháp khác có thể sử dụng để tổng hợp pyrrole như dùng cộng tần số imine, phản ứng Pictet-Spengler, v.v... Trong tổng hợp hữu cơ hiện đại, người ta đã tìm kiếm những phương pháp mới hiệu quả. , và các phương pháp thân thiện với môi trường để tổng hợp pyrrole nhằm thu được các hợp chất có hoạt tính sinh học và giá trị dược lý cao hơn.
Tóm lại, các phương pháp trên là một trong những phương pháp phổ biến để tổng hợp Pyrrole, trong đó phương pháp Paal-Knorr và phương pháp Hantzsch là hai phương pháp được sử dụng phổ biến và phương pháp Haack đã được sử dụng rộng rãi hơn trong những năm gần đây.