Hantzschova syntéza pyrrolu - Hantzsch pyrrole synthesis

The Syntéza Hantzschova pyrrolu, pojmenovaný pro Arthur Rudolf Hantzsch, je chemická reakce β-ketoesterů (1) s amoniak (nebo primární aminy ) a α-haloketony (2) dát substituovaný pyrroly (3).[1][2] Pyrroly se vyskytují v různých přírodní produkty s biologickou aktivitou, takže syntéza substituovaných pyrrolů má důležité aplikace v lékařské chemii.[3][4] Existují alternativní způsoby syntézy pyrrolů, jako například Knorr Pyrrole Synthesis a Syntéza Paal-Knorr.

Hantzschova syntéza pyrolu

Mechanismus

Níže je uveden jeden publikovaný mechanismus reakce:[5]

Mechanismus pro syntézu Hantzschova pyrrolu

Mechanismus začíná aminem (1) útočící na β uhlík β-ketoesterů (2), a nakonec vytvoření enamin (3). Enamin poté zaútočí na karbonyl uhlík α-haloketonu (4). Poté následuje ztráta H2O, dávat já těžím (5). Tento meziprodukt prochází intramolekulárním nukleofilním útokem a tvoří 5členný kruh (6). Nakonec je vodík vyloučen a vazby pí jsou přeskupeny v kruhu, čímž se získá konečný produkt (7).

Byl navržen alternativní mechanismus, ve kterém je enamin (3) útočí na α-uhlík α-haloketonu (4) jako součást nukleofilní substituce, místo aby útočil na karbonylový uhlík.[6]

Generalizovaná reakce za mechanochemických podmínek

Zevšeobecnění syntézy Hantzschova pyrrolu bylo vyvinuto Estevezem a kol.[7] V této reakci lze vysoce substituované pyrroly syntetizovat v reakci v jedné nádobě s relativně vysokými výtěžky (60% - 97%). Tato reakce zahrnuje vysokorychlostní vibrační mletí (HSVM) ketonů s N-jodosukcinimid (NIS) a p-toluensulfonová kyselina, za vzniku α-jodoketonu in situ. Poté následuje přidání primárního aminu, p-dikarbonylové sloučeniny, dusičnan amonný ceričitý (CAN) a dusičnan stříbrný, jak ukazuje následující schéma:

Schéma reakce pro generalizovanou syntézu Hantzschova pyrolu

Aplikace

2,3-dikarbonylované pyrroly

2,3-dikarbonylované pyrroly lze syntetizovat verzí Hantzschovy pyrrolové syntézy.[8] Tyto pyrroly jsou zvláště užitečné pro celkovou syntézu, protože karbonylové skupiny lze převést na řadu dalších funkčních skupin.

Schéma reakce pro generalizovanou syntézu Hantzschova pyrolu

Substituované indoly

Reakce může také probíhat mezi enaminem a a-haloketonem za účelem syntézy substituovaných indoly, které mají také biologický význam.[6][9]

Reakce pro substituované indoly pomocí Hantzschovy pyrrolové syntézy

Chemie kontinuálního toku

Knihovnu substituovaných analogů pyrrolu lze rychle vyrobit použitím chemie kontinuálního toku (reakční doba přibližně 8 minut).[10] Výhodou použití této metody, na rozdíl od syntézy v baňce, je to, že tato nevyžaduje zpracování a čištění několika meziproduktů, a může tedy vést k vyššímu procentnímu výtěžku.

Hantzschova syntéza pyrrolu pomocí chemie kontinuálního toku

Viz také

Reference

  1. ^ Hantzsch, A. Ber. 1890, 23, 1474.
  2. ^ Feist, F. Ber. 1902, 35, 1538.
  3. ^ Furstner, A. Angew. Chem. Int. Vyd. 2003, 42¸ 3582-3603.
  4. ^ Leonardi, Marco; Estévez, Verónica; Villacampa, Mercedes; Menéndez, J. (únor 2019). „Hantzschova pyrrolická syntéza: nekonvenční variace a aplikace opomíjené klasické reakce“. Syntéza. 51 (4): 816–828. doi:10.1055 / s-0037-1610320. ISSN  0039-7881.
  5. ^ Li, J.J. Reakce na jméno; 4. vydání .; Springer-Verlag: Berlín, Německo, 2009; p. 276.
  6. ^ A b Wang, Zerong. Komplexní reakce organických látek a reagenty, sada 3 svazků; John Wiley & Sons, Hoboken, New Jersey, 2009; 1326-1327.
  7. ^ Estevez, V .; Villacampa, M .; Menendez, J.C. Chem. Commun. 2012, 49, 591-593.
  8. ^ Moss, T. A.; Nowak, T. Tetrahedron Lett. 2012, 53, 3056-3060.
  9. ^ Jones, C.D; Suarez, T. J. Org. Chem. 1972, 37, 3622-3623.
  10. ^ Herath, A .; Cosford, N.D.P. Org. Lett. 2010, 12, 5182-5185.