پیرولیک ترکیب هتروسیکلیک پنج عضوی با فعالیت های دارویی و بیولوژیکی مهم است. روش های مصنوعی زیادی برای پیرول وجود دارد که عمدتاً شامل موارد زیر می شود.
1. روش سنتز Paal-Knorr
روش Paal-Knorr یک روش معمولی با استفاده از گروه های عاملی مانند 1،{2}}دی آلدئید و 1،3-دیکتون به عنوان واکنش دهنده است. این روش از یک واکنش افزودن هسته دوست کربونیل بین این دو ترکیب برای تشکیل یک 5-هیدروکسی-2،3-پیریدین دیجایگزین-1،4-دیون و به دنبال آن یک واکنش دی اکسیداسیون برای تولید محصول مورد نظر روش Paal-Knorr دارای مزایای شرایط واکنش ساده، بازده بالا و دامنه کاربرد وسیع است و به یکی از روش های مصنوعی رایج برای سنتز پیرول تبدیل شده است.
پیرول یک ترکیب هتروسیکلیک پنج عضوی با طیف وسیعی از فعالیت های شیمیایی و بیولوژیکی است. به عنوان یک ترکیب هدف سنتز آلی مهم، می توان آن را با روش های مختلفی سنتز کرد که در این میان روش سنتز Paal-Knorr یکی از متداول ترین روش ها است. سنتز Paal-Knorr یک روش کلاسیک برای تولید پیرول ها با واکنش 1،{4}}دی هیدروکسی بوتان (یا سایر 1،4-دی هیدروکسی آلکان های مناسب) با آمیدها یا استرها است. این روش دارای ویژگی های گزینش پذیری عالی، شرایط واکنش ملایم و خلوص بالای محصولات واکنش است، بنابراین به طور گسترده در زمینه سنتز مواد واسطه آلی و مولکول های دارویی استفاده می شود.
مراحل:
در زیر مراحل عملیاتی اصلی روش سنتز پال-نور آمده است و فرآیند آزمایشی دقیق به شرح زیر است:
(1) 1،{2}}دی هیدروکسی بوتان، آمید یا استر و حلال را در یک فلاسک سه گردنی خشک اضافه کنید.
(2) مقدار مناسبی کاتالیزور اسیدی مانند p-TsOH و غیره اضافه کنید.
(3) گرمایش را شروع کنید و نرخ گرمایش را در 5 درجه در دقیقه کنترل کنید.
(4) مایع مادر واکنش به طور مداوم هم زده شد و در دمای اتاق به مدت 15 ساعت واکنش نشان داد.
(5) پس از واکنش، تا دمای اتاق خنک شده و فیلتر کنید.
(6) حلال از فیلتر تبخیر می شود تا محصول جامد به دست آید.
2. روش سنتز هانتز:
روش Hantzsch یکی دیگر از روش های مهم پیرول است که از کتواسترهای جایگزین شده (مانند - متوکسی توکسی اتانون) و آمین ها به عنوان واکنش دهنده، با واکنش های ملایم و بازده بالا استفاده می کند. روش Hantzsch زمانی یکی از متداولترین روشها برای سنتز پیرول در تاریخ بود و هنوز هم ارزش مصنوعی اولیه خود را حفظ کرده است.
در زیر مراحل دقیق سنتز Hantzsch آمده است.
مرحله 1: واکنش تراکم استون و استیل استون:
ابتدا استون و استیل استون به محلول اسید سولفوریک به نسبت 1:2 اضافه شد و مقدار کمی اتانول به عنوان حلال اضافه شد. واکنش تراکم در مخلوط انجام می شود و نمک های آلی کتون دی بازیک اسید را تحت حرارت تولید می کند.
مرحله 2: واکنش افزودن بارباریکیک اسید:
مرحله بعدی افزودن اسید باربالیک به مخلوط واکنش است. در این واکنش یک مرحلهای، اسید بارباریلیک مانند یک آمین چهارتایی و یک نوکلئوفیل عمل میکند و با ترکیب کتون دچار واکنش تراکم میشود. این محصول یک اسید Hantzsch است که دارای سه اتم هالوژن است.
مرحله 3: واکنش کاهش:
مرحله نهایی کاهش اسید هانتزش است. این مرحله با افزودن هیدروکسید سدیم یا سایر عوامل کاهنده انجام می شود. محصول پس از کاهش 2،3،5-پیرول سه جایگزین است. این مراحل دقیق سنتز Hantzsch است. این روش مصنوعی شامل مراحل واکنش تراکم، افزودن و کاهش است که هر کدام ضروری است. سنتز Hantzsch یک روش بسیار کارآمد برای سنتز پیرول ها است و به طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته است.
3. سنتز دریچه:
سنتز Haack یک استراتژی مبتنی بر عملکرد C-H است که در ابتدا توسط BM Trost و H. Amii و همکاران توسعه داده شد. برای تولید انواع مولکول های آلی کوچک مهم. در سال های اخیر از این روش برای سنتز انواع لیگاندهای تترافنیل سولفید و ترکیبات پیرول نیز استفاده شده است.
مراحل عملیات روش سنتز هچ در زیر به تفصیل شرح داده خواهد شد.
مراحل آزمایشی:
مرحله 1: تهیه یدید آمونیوم:
60 گرم ید بردارید، مقدار کمی آب اضافه کنید تا حل شود، 50 میلی لیتر اسید کلریدریک غلیظ در دمای اتاق اضافه کنید، PH محلول را کمتر از 1 کنید، آب مقطر را به 1.5 لیتر اضافه کنید. محلول آماده شده را تا دمای 80 درجه حرارت دهید، 50 گرم کلرید آمونیوم بی آب را یکی یکی به مقادیر کم اضافه کنید و یکنواخت هم بزنید. سپس محلول تا حد خشک شدن تبخیر شد و جامد خارج شد و به یدید آمونیوم خرد شد.
مرحله 2: درمان پیش از واکنش:
1.25 گرم یدید آمونیوم، 1 گرم کتون غیراشباع و 0.75 گرم آلدئید را مخلوط کنید، به 2 میلی لیتر اسید استیک گلاسیال اضافه کنید، هم بزنید تا حل شود. MgSO4 را به مدت 1 ساعت غیرفعال کنید، MgSO4 را فیلتر کنید، و فیلتر را به مقدار {{1{13}}}}.5~1.0mL غلیظ کنید.
مرحله 3: فرآیند واکنش:
واکنش دهنده غلیظ را به 100 میلی لیتر از محلول ایزوپروپانول/آب 30/100 در یک حمام روغن سیلیکونی اضافه کنید، 50 میلی لیتر آب آمونیاک 4.0 mol/L آماده شده را اضافه کنید، حرارت دهید تا بجوشد، و محلول واکنش را تا مدت زمان بجوش نگه دارید. 20 دقیقه. محلول واکنش تا دمای اتاق خنک شد، با آب استخراج شد و با توجه به خلوص محصول مورد نیاز در آزمایش، بیشتر پردازش شد.
مرحله 4: محصول را تصفیه کنید:
محصول استخراج شده را غلیظ کرده، ابتدا آن را در متانول داغ خیس کنید و سپس از یک حمام آب گرم با دمای ثابت استفاده کنید تا مقدار PH محلول را تنظیم کنید و سپس برای جذب و تصفیه در محلول سبز رنگ بریزید.
مرحله 5: تجزیه و تحلیل سازمانی:
ساختار و خلوص محصولات پیرول توسط NMR نهایی و آنالیز طیف سنجی جرمی به دست آمد.
از جمله باید توجه داشت که واکنشدهندههای واکنش سنتز هچ باید بهدقت شناسایی و با آنها رفتار شود تا از حساس شدن واکنش به سایر ترکیبات جلوگیری شود. در عین حال، شرایط واکنش باید در طول واکنش پایدار باشد و محلول واکنش باید به طور مداوم به هم زده شود تا از یکنواختی واکنش اطمینان حاصل شود.
روش سنتز Haack دارای مزایای دسترسی آسان به مواد خام شیمیایی، شرایط واکنش ملایم و استراتژی سنتز ساده است. علاوه بر این، با تغییر منطقی ساختار گروه پروتزی عامل دار و هسته ای リArginn عملکرد کنترل خوبی بر روی واکنش دارد که سنتز کایرالیته و تنوع ساختاری را تا حد زیادی تسهیل می کند.
4. تحقیق در مورد سایر روش های مصنوعی
علاوه بر روش های معرفی شده در بالا، روش های بسیار دیگری نیز وجود دارد که می توان برای سنتز پیرول از آنها استفاده کرد، مانند استفاده از افزودن فرکانس ایمین، واکنش پیکتت- اسپنگلر و غیره. در سنتز آلی مدرن، مردم به دنبال یافتن کارآمد و جدید بوده اند. و روشهای سازگار با محیط زیست برای سنتز پیرول به منظور به دست آوردن ترکیباتی با فعالیت بیولوژیکی و ارزش دارویی بالاتر.
به طور خلاصه، روش های فوق یکی از روش های متداول سنتز پیرول می باشد که در این میان روش پال-کنر و روش Hantzsch دو روش متداول هستند و روش هاک در سال های اخیر بیشتر مورد استفاده قرار گرفته است.