Pyrroleest un composé hétérocyclique à cinq chaînons avec d'importantes activités pharmaceutiques et biologiques. Il existe de nombreuses méthodes de synthèse du pyrrole, dont principalement les suivantes.
1. Méthode de synthèse Paal-Knorr
La méthode Paal-Knorr est une méthode typique utilisant des groupes fonctionnels tels que 1,4-dialdéhyde et 1,3-dicétone comme réactifs. Cette méthode utilise une réaction d'addition nucléophile carbonyle entre ces deux composés pour former une 5-hydroxy-2,3-pyridine disubstituée-1,4-dione, suivie d'une réaction de désoxydation pour donner le produit cible. La méthode Paal-Knorr présente les avantages de conditions de réaction simples, d'un rendement élevé et d'une large gamme d'applications, et est devenue l'une des méthodes de synthèse couramment utilisées pour la synthèse du pyrrole.
Le pyrrole est un composé hétérocyclique à cinq chaînons avec un large éventail d'activités chimiques et biologiques. En tant que composé cible de synthèse organique important, il peut être synthétisé par diverses méthodes, parmi lesquelles la méthode de synthèse de Paal-Knorr est l'une des méthodes les plus couramment utilisées. La synthèse de Paal-Knorr est une méthode classique pour générer des pyrroles en faisant réagir du 1,4-dihydroxybutane (ou d'autres 1,4-dihydroxyalcanes appropriés) avec des amides ou des esters. Cette méthode présente les caractéristiques d'une excellente sélectivité, de conditions de réaction douces et d'une grande pureté des produits de réaction, elle est donc largement utilisée dans les domaines de la synthèse d'intermédiaires organiques et de molécules de médicament.
Pas:
Voici les étapes de fonctionnement de base de la méthode de synthèse Paal-Knorr, et le processus expérimental détaillé est le suivant :
(1) Ajouter le 1,4-dihydroxybutane, amide ou ester et le solvant dans un ballon à trois cols sec.
(2) Ajouter une quantité appropriée de catalyseur acide tel que p-TsOH, etc.
(3) Démarrez le chauffage et contrôlez le taux de chauffage à 5 degrés/min.
(4) La liqueur mère de la réaction a été continuellement agitée et mise à réagir à température ambiante pendant 15 heures.
(5) Après la réaction, refroidir à température ambiante et filtrer.
(6) Le solvant est évaporé du filtrat pour donner un produit solide.
2. Méthode de synthèse de Hantzsch :
La méthode Hantzsch est une autre méthode importante de Pyrrole, utilisant des cétoesters - - substitués (tels que -méthoxyéthoxyéthanone) et des amines comme réactifs, avec des réactions douces et des rendements élevés. La méthode Hantzsch était autrefois l'une des méthodes les plus couramment utilisées pour synthétiser le pyrrole dans l'histoire, et elle conserve toujours sa valeur synthétique d'origine jusqu'à présent.
Voici les étapes détaillées de la synthèse de Hantzsch.
Étape 1 : Réaction de condensation de l'acétone et de l'acétylacétone :
Tout d'abord, de l'acétone et de l'acétylacétone ont été ajoutés à la solution d'acide sulfurique dans un rapport de 1:2, et une petite quantité d'éthanol a été ajoutée comme solvant. La réaction de condensation a lieu dans le mélange et produit des sels d'acide dibasique de cétone organique sous chauffage.
Etape 2 : Réaction d'addition de l'acide barbarychique :
L'étape suivante consiste à ajouter l'acide barbalique au mélange réactionnel. Dans cette réaction en une étape, l'acide barbarylique agit comme une amine quaternaire et un nucléophile, et subit une réaction de condensation avec le composé cétonique. Le produit est un acide de Hantzsch contenant trois atomes d'halogène.
Étape 3 : Réaction de réduction :
La dernière étape est la réduction de l'acide de Hantzsch. Cette étape est accomplie en ajoutant de l'hydroxyde de sodium ou d'autres agents réducteurs. Le produit après réduction est le 2,3,5-pyrrole trisubstitué. Ce sont les étapes détaillées de la synthèse de Hantzsch. Cette méthode de synthèse comprend des étapes réactionnelles de condensation, d'addition et de réduction, chacune étant essentielle. La synthèse de Hantzsch est une méthode très efficace pour la synthèse des pyrroles et a été largement utilisée.
3. Synthèse des hachures :
La synthèse de Haack est une stratégie basée sur la fonctionnalisation C – H développée à l'origine par BM Trost et H. Amii et al. pour générer une variété de petites molécules organiques importantes. Ces dernières années, cette méthode a également été utilisée pour synthétiser une variété de ligands de sulfure de tétraphényle et de composés de pyrrole.
Les étapes de fonctionnement du procédé de synthèse Hatch seront décrites en détail ci-dessous.
Étapes expérimentales :
Etape 1 : Préparation de l'iodure d'ammonium :
Prendre 60 g d'iode, ajouter une petite quantité d'eau pour dissoudre, ajouter 50 ml d'acide chlorhydrique concentré à température ambiante, rendre le pH de la solution inférieur à 1, ajouter de l'eau distillée à 1,5 L ; chauffez la solution préparée à 80 degrés, ajoutez 50 g de chlorure d'ammonium anhydre en petites quantités une par une et remuez uniformément ; ensuite, la solution a été évaporée à sec, et le solide a été extrait et broyé dans de l'iodure d'ammonium.
Etape 2 : Traitement pré-réaction :
Mélanger 1,25 g d'iodure d'ammonium, 1 g de ,-cétone insaturée et 0.75 g d'aldéhyde, ajouter à 2 mL d'acide acétique glacial, agiter pour dissoudre ; passiver MgSO4 pendant 1h, filtrer MgSO4 et concentrer le filtrat à {{10}}.5~1.0mL.
Étape 3 : processus de réaction :
Ajouter le réactif concentré à 100 mL de solution isopropanol/eau 30/100 dans un bain d'huile de silicone, ajouter 50 mL d'ammoniaque préparée à 4,0 mol/L, porter à ébullition et maintenir la solution réactionnelle en ébullition pendant 20 minutes. La solution réactionnelle a été refroidie à température ambiante, extraite avec de l'eau et ensuite traitée selon la pureté du produit requise dans l'expérience.
Etape 4 : Purifier le produit :
Concentrez le produit extrait, faites-le d'abord tremper dans du méthanol chaud, puis utilisez un bain-marie chaud à température constante pour ajuster le pH de la solution, puis versez-le dans la solution verte pour absorption et purification.
Étape 5 : Analyse organisationnelle :
La structure et la pureté des produits Pyrrole ont été obtenues par analyse finale par RMN et spectrométrie de masse.
Entre autres choses, il convient de noter que les réactifs de la réaction de synthèse de Hatch doivent être soigneusement identifiés et manipulés pour éviter que la réaction ne soit sensible à d'autres composés. Dans le même temps, les conditions de réaction doivent être stables pendant la réaction et la solution de réaction doit être agitée en continu pour assurer l'uniformité de la réaction.
La méthode de synthèse Haack présente les avantages d'une disponibilité facile des matières premières chimiques, de conditions de réaction douces et d'une stratégie de synthèse simple. De plus, en modifiant rationnellement la structure du groupement prothétique fonctionnalisé et le nucléaire リArginn a de bonnes performances de contrôle sur la réaction, ce qui facilite grandement la synthèse de la chiralité et de la diversité structurale.
4. Recherche sur d'autres méthodes de synthèse
En plus des méthodes introduites ci-dessus, il existe de nombreuses autres méthodes qui peuvent être utilisées pour la synthèse du pyrrole, telles que l'utilisation de l'addition de fréquence d'imine, la réaction de Pictet-Spengler, etc. Dans la synthèse organique moderne, les gens recherchent de nouvelles méthodes efficaces. , et des méthodes respectueuses de l'environnement pour synthétiser le pyrrole afin d'obtenir des composés ayant une activité biologique et une valeur pharmacologique plus élevées.
En résumé, les méthodes ci-dessus sont l'une des méthodes courantes de synthèse du pyrrole, parmi lesquelles la méthode Paal-Knorr et la méthode Hantzsch sont deux méthodes couramment utilisées, et la méthode Haack a été plus largement utilisée ces dernières années.