Pirolsir piecu locekļu heterociklisks savienojums ar nozīmīgām farmaceitiskām un bioloģiskām aktivitātēm. Ir daudzas pirola sintētiskās metodes, galvenokārt šādas.
1. Paal-Knorr sintēzes metode
Pāla-Knorra metode ir tipiska metode, kurā kā reaģentus izmanto funkcionālās grupas, piemēram, 1,4-dialdehīdu un 1,3-diketonu. Šī metode izmanto karbonilnukleofīlo pievienošanas reakciju starp šiem diviem savienojumiem, veidojot 5-hidroksi-2, 3-diaizvietotu piridīna-1, 4-dionu, kam seko deoksidācijas reakcija, lai iegūtu mērķa produktu. Paal-Knorr metodes priekšrocības ir vienkārši reakcijas apstākļi, augsta raža un plašs pielietojuma diapazons, un tā ir kļuvusi par vienu no visbiežāk izmantotajām sintēzes metodēm pirola sintēzei.
Pirols ir piecu locekļu heterociklisks savienojums ar plašu ķīmisko un bioloģisko aktivitāšu klāstu. Kā svarīgu organiskās sintēzes mērķa savienojumu to var sintezēt ar dažādām metodēm, starp kurām Pāla-Knorra sintēzes metode ir viena no visbiežāk izmantotajām metodēm. Paal-Knorr sintēze ir klasiska metode pirolu iegūšanai, 1,4-dihidroksibutānam (vai citiem piemērotiem 1,4-dihidroksialkāniem) reaģējot ar amīdiem vai esteriem. Šai metodei ir raksturīga lieliska selektivitāte, viegli reakcijas apstākļi un augsta reakcijas produktu tīrība, tāpēc to plaši izmanto organisko starpproduktu un zāļu molekulu sintezēšanas jomās.
Darbības:
Tālāk ir norādīti Paal-Knorr sintēzes metodes pamata darbības soļi, un detalizētais eksperimentālais process ir šāds:
(1) Pievienojiet 1,4-dihidroksibutānu, amīdu vai esteri un šķīdinātāju sausā trīskaklu kolbā.
(2) Pievienojiet atbilstošu daudzumu skābes katalizatora, piemēram, p-TsOH utt.
(3) Sāciet sildīšanu un regulējiet sildīšanas ātrumu 5 grādi/min.
(4) Reakcijas mātes šķidrumu nepārtraukti maisīja un 15 stundas reaģēja istabas temperatūrā.
(5) Pēc reakcijas atdzesē līdz istabas temperatūrai un filtrē.
(6) Šķīdinātāju iztvaicē no filtrāta, lai iegūtu cietu produktu.
2. Hanča sintēzes metode:
Hanča metode ir vēl viena svarīga pirola metode, kurā kā reaģentus izmanto -aizvietotus - -ketoesterus (piemēram, -metoksietoksietanonu) un amīnus ar vieglām reakcijām un augstu ražu. Hanča metode savulaik bija viena no visbiežāk izmantotajām pirola sintezēšanas metodēm vēsturē, un tā joprojām saglabā savu sākotnējo sintētisko vērtību līdz šim.
Tālāk ir sniegti detalizēti Hantzsch sintēzes soļi.
1. darbība: acetona un acetilacetona kondensācijas reakcija:
Vispirms sērskābes šķīdumam attiecībā 1:2 pievienoja acetonu un acetilacetonu un kā šķīdinātāju pievienoja nelielu daudzumu etanola. Kondensācijas reakcija notiek maisījumā un karsējot rada organiskos ketonu divvērtīgās skābes sāļus.
2. solis: Barbarīnskābes pievienošanas reakcija:
Nākamais solis ir barbalskābes pievienošana reakcijas maisījumam. Šajā vienpakāpes reakcijā barbarilskābe darbojas kā kvartārs amīns un nukleofils, un tajā notiek kondensācijas reakcija ar ketona savienojumu. Produkts ir Hantzsch skābe, kas satur trīs halogēna atomus.
3. darbība: samazināšanas reakcija:
Pēdējais solis ir Hantzsch skābes reducēšana. Šo soli veic, pievienojot nātrija hidroksīdu vai citus reducētājus. Produkts pēc reducēšanas ir 2,3,{2}}triaizvietots pirols. Šie ir detalizēti Hantzsch sintēzes soļi. Šī sintētiskā metode ietver kondensācijas, pievienošanas un reducēšanas reakcijas posmus, no kuriem katrs ir būtisks. Hantzsch sintēze ir ļoti efektīva metode pirolu sintēzei un ir plaši izmantota.
3. Lūku sintēze:
Haack sintēze ir C-H funkcionalizācijas stratēģija, kuru sākotnēji izstrādāja BM Trost un H. Amii et al. lai radītu dažādas svarīgas mazas organiskās molekulas. Pēdējos gados šī metode ir izmantota arī dažādu tetrafenilsulfīda ligandu un pirola savienojumu sintezēšanai.
Hatch sintēzes metodes darbības soļi tiks detalizēti aprakstīti turpmāk.
Eksperimenta soļi:
1. solis: amonija jodīda sagatavošana:
Ņem 60g joda, pievieno nelielu daudzumu ūdens, lai izšķīst, pievieno 50mL koncentrētas sālsskābes istabas temperatūrā, padara šķīduma pH mazāku par 1, pievieno destilētu ūdeni līdz 1,5 l; sagatavoto šķīdumu uzkarsē līdz 80 grādiem, pa vienam nelielos daudzumos pievieno 50g bezūdens amonija hlorīda un vienmērīgi samaisa; pēc tam šķīdums tika iztvaicēts līdz sausumam, un cietā viela tika izņemta un sasmalcināta amonija jodīdā.
2. darbība: apstrāde pirms reakcijas:
Sajauc 1,25 g amonija jodīda, 1 g , -nepiesātinātā ketona un 0,75 g aldehīda, pievieno 2 ml ledus etiķskābes, samaisa, lai izšķīdinātu; pasivējiet MgSO4 1 stundu, filtrējiet MgSO4 un koncentrējiet filtrātu līdz {{10}},5-1,0 ml.
3. darbība: reakcijas process:
Koncentrēto reaģentu pievieno 100 ml izopropanola/ūdens šķīduma attiecībā 30/100 silikona eļļas vannā, pievieno 50 ml sagatavota 4,0 mol/L amonjaka ūdens, uzkarsē līdz vārīšanās temperatūrai un vāra reakcijas šķīdumu vēl vienu laiku. 20 minūtes. Reakcijas šķīdumu atdzesēja līdz istabas temperatūrai, ekstrahēja ar ūdeni un tālāk apstrādāja atbilstoši eksperimentā nepieciešamā produkta tīrībai.
4. darbība. Attīriet produktu:
Koncentrējiet iegūto produktu, vispirms iemērciet to karstā metanolā un pēc tam izmantojiet karstu nemainīgas temperatūras ūdens vannu, lai pielāgotu šķīduma pH vērtību, un pēc tam ielejiet to zaļajā šķīdumā absorbcijai un attīrīšanai.
5. darbība. Organizācijas analīze.
Pirola produktu struktūra un tīrība tika iegūta ar galīgo KMR un masas spektrometrijas analīzi.
Cita starpā jāatzīmē, ka Hatch sintēzes reakcijas reaģenti ir rūpīgi jāidentificē un ar tiem jārīkojas, lai novērstu reakcijas jutīgumu pret citiem savienojumiem. Tajā pašā laikā reakcijas apstākļiem reakcijas laikā jābūt stabiliem, un reakcijas šķīdums ir nepārtraukti jāmaisa, lai nodrošinātu reakcijas viendabīgumu.
Haack sintēzes metodes priekšrocības ir viegla ķīmisko izejvielu pieejamība, viegli reakcijas apstākļi un vienkārša sintēzes stratēģija. Turklāt, racionāli mainot funkcionalizētās protezēšanas grupas un kodola struktūru リArginn ir laba reakcijas kontroles veiktspēja, kas ievērojami atvieglo hiralitātes un strukturālās daudzveidības sintēzi.
4. Citu sintētisko metožu pētījumi
Papildus iepriekš aprakstītajām metodēm pirola sintēzei var izmantot arī daudzas citas metodes, piemēram, imīna frekvences pievienošana, Pikteta-Špenglera reakcija utt. Mūsdienu organiskajā sintēzē cilvēki ir meklējuši jaunas, efektīvas , un videi draudzīgas pirola sintezēšanas metodes, lai iegūtu savienojumus ar augstāku bioloģisko aktivitāti un farmakoloģisko vērtību.
Rezumējot, iepriekš minētās metodes ir viena no izplatītākajām Pyrola sintezēšanas metodēm, starp kurām divas plaši izmantotas ir Pāla-Knorra metode un Hantzsch metode, savukārt pēdējos gados plašāk tiek izmantota Hāka metode.