Isoquinolineyn gyfansoddyn organig sy'n cynnwys dau strwythur cylch spiro, un ohonynt yn gylch bensen a'r llall yn gyfansoddyn hydrogen nitrogen. Mae gan Isoquinoline briodweddau cemegol unigryw ac ystod eang o gymwysiadau. Mae'n chwarae rhan bwysig mewn synthesis cyffuriau, synthesis cynnyrch naturiol a synthesis organig. Mae cyfansoddion hefyd yn chwarae rhan bwysig ym maes synthesis organig. Oherwydd strwythur unigryw isoquinolines, fe'u defnyddir yn gyffredin mewn cemeg organig fel fferrus (mae fferrus yn gyfansoddion organig sy'n hwyluso ffurfio bond CC). Gellir syntheseiddio cyfansoddion isoquinoline trwy amrywiol ddulliau effeithiol, megis defnyddio adweithiau niwcleoffilig aromatig ac adweithiau lleihau o dan amodau cinetig a thermodynamig.
Mae Isoquinoline yn gyfansoddyn organig pwysig gyda chymhwysiad eang a gwerth ymchwil. Mae dull synthesis Gattermann-Skita yn un o'r dulliau effeithiol ar gyfer paratoi Isoquinoline. Bydd yr erthygl hon yn cyflwyno ei gamau a'i fecanwaith yn fanwl.
1. synthesis Gattermann-Skita
Egwyddor synthesis:
Yn synthesis Gattermann-Skita, mae aldehydau aromatig yn cael eu cyddwyso ag amonia neu aminau o dan gatalysis halwynau copr neu gopr i ffurfio gwaelodion Schiff. Yn dilyn hynny, mae'r sylfaen Schiff hwn yn cael ei ychwanegu at y swbstrad o dan gatalysis asid Lewis i gynhyrchu corff rhyngbegynol N-Heterocyclic. Ym mhresenoldeb dŵr, mae'r corff rhyngbegynol yn cael cneifio dŵr ac yn cynhyrchu'r Isoquinoline a ddymunir.
Camau penodol:
Synthesis o Cycloheptenone:
Gellir syntheseiddio cycloheptenone trwy amrywiaeth o ddulliau, a'r dull a ddefnyddir amlaf yw dull synthesis Kettlewell a Robinson. Mae'r camau penodol fel a ganlyn:
Cam 1: Cymysgwch 3-phenylacetone a sodiwm isopropyl ocsid (IBX) ac adweithio dan amodau ysgafn i gael 3-ffenyl-5-isopropyl-cyclohepten-2-un.
Cam 2: mae bensen yn yr ateb adwaith yn cael ei dynnu i gael y cynnyrch targed cycloheptyl
Mae synthesis Gattermann-Skita yn ddull traddodiadol arall ar gyfer paratoi isoquinoline. Mae'r dull hwn yn gofyn am aldehydau aromatig a ffynonellau amonia (fel amonia neu aminau) fel deunyddiau cychwyn, ac mae ganddo ddetholusrwydd ac effeithiolrwydd da.
2. Pd-catalyzed CH functionalization:
Mae gweithrediad Pd-catalyzed CH yn cyfeirio at yr adwaith ymarferoldeb uniongyrchol ar fond carbon-hydrogen moleciwlau organig. Yn yr adwaith hwn, cyflwynir Pd-catalyst i'r adwaith fel catalydd, ac mae'r bond CH yn y moleciwl yn cael ei actifadu trwy fecanwaith adio ocsideiddiol, gan wireddu'r cyfuniad o'r bond CH wedi'i actifadu a'r grŵp swyddogaethol, a thrwy hynny wireddu'r grŵp swyddogaethol ar yr atom carbon. cysylltu. Nid yw'r dechnoleg hon yn gofyn am ddefnyddio actifyddion, gellir ei wneud yn uniongyrchol yn yr awyr, ac mae ganddi ddetholusrwydd uchel, sy'n dechnoleg adwaith gwyrdd ac ecogyfeillgar. Mae gan dechnoleg swyddogaethol Pd-catalyzed CH ragolygon cais eang, ac mae wedi gwneud cynnydd pwysig ym meysydd fferyllol, plaladdwyr, gwyddor deunyddiau, a synthesis organig.
Gellir rhannu'r dull synthesis o swyddogaetholi Pd-catalyzed CH yn y camau canlynol:
Y cam cyntaf: y dewis o gatalydd Pd:
Yn Pd-catalyzed CH functionalization, mae'n bwysig iawn i ddewis catalydd Pd addas. Mae catalyddion Pd cyffredin yn cynnwys PPh3PdCl2, Pd(OAc)2, Pd2(dba)3, ac ati. Defnyddir PPh3PdCl2 yn gyffredin mewn adweithiau swyddogaethol, tra defnyddir Pd(OAc)2 mewn adweithiau ocsideiddio ac adweithiau radical rhydd cymhleth.
Yr ail gam: y dewis o adweithyddion:
Yn Pd-catalyzed CH functionalization, mae hefyd yn bwysig iawn i ddewis yr adweithydd priodol. Mae Isoquinoline yn foleciwl sy'n cynnwys cylch aromatig a heteroatom nitrogen aromatig. Mae bondiau NH a CH yn ei strwythur moleciwlaidd, y gellir eu gweithredu i wireddu gweithrediad bondiau CH.
Y trydydd cam: rheoli amodau adwaith:
Gellir rheoli amodau adwaith swyddogaetholiad Pd-catalyzed CH trwy ddewis catalydd, tymheredd adwaith ac amser adwaith. Yn eu plith, mae tymheredd yr adwaith yn ffactor pwysig sy'n effeithio ar y gyfradd adwaith. Fel arfer, yn ystod y synthesis o Isoquinoline, rheolir tymheredd yr adwaith rhwng 100-180 gradd . Mae'r amser ymateb fel arfer yn sawl awr.
Cam 4: Ychwanegu asiant ategol:
Yn Pd-catalyzed CH functionalization, asiant ategol hefyd yn ffactor pwysig. Gall yr asiant ategol hyrwyddo'r cyfnewid rhwng y bond CH wedi'i actifadu a'r grŵp swyddogaethol yn yr adwaith, a gwireddu cysylltiad y grŵp swyddogaethol. Mae asiantau ategol cyffredin yn cynnwys ffynonellau palladium, seiliau, ligandau, ac ati. Er enghraifft, gellir defnyddio Hünig's Base, K3PO4, ac ati fel asiant ategol sylfaenol i gymryd rhan yn yr adwaith.
Cam 5: Mecanwaith yr adwaith:
Mewn swyddogaetholi Pd-catalyzed CH, mae'r mecanwaith adwaith yn cynnwys activation bond CH, ymlyniad grŵp swyddogaethol, a chylch catalytig, ac ati Mae Pd-catalyst yn cael ei ddiddymu yn y system adwaith ac yn cyflwyno mecanwaith adio ocsideiddiol i actifadu'r bond CH. Mae'r detholedd yn ystod yr adwaith yn bennaf yn dibynnu ar y cylch catalytig a ffurfiwyd gan y cyfuniad o gatalydd Pd, asiant ategol ac adweithyddion. Os dewisir amodau adwaith addas a chatalyddion, gellir cyflawni synthesis isoquinoline gydag effeithlonrwydd uchel, detholusrwydd uchel a chynnyrch uchel.
Mae gweithrediad Pd-catalyzed CH yn ddull mwy newydd ar gyfer synthesis isoquinoline, sy'n defnyddio catalydd Pd newydd i gyflawni adweithiau swyddogaethol CH yn effeithlon. Mae ganddo fanteision gweithrediad syml, amodau adwaith ysgafn ac effeithlonrwydd uchel. Gellir cyflawni synthesis isoquinoline gyda chynnyrch uchel, detholusrwydd uchel, ac effeithlonrwydd uchel trwy ddewis catalyddion Pd priodol, adweithyddion, ac amodau adwaith. Gellir defnyddio'r dull hwn i wella gweithgaredd cemegol rhai safleoedd swyddogaethol yn isoquinoline, ac mae ganddo ragolygon cymhwyso eang.
Mae mecanwaith adwaith concrid fel a ganlyn:
O dan weithred catalydd, gellir defnyddio'r dull swyddogaethol Pd-catalyzed CH i actifadu'r bond CH aromatig a ffurfio bond Pd-C. Trwy amodau adwaith penodol, gall y bond Pd-C adweithio ymhellach â niwclidau megis nitrogen ac ocsigen, ac yn olaf ffurfio strwythur cemegol newydd.
Yn fyr, mae dulliau paratoi isoquinoline yn gyfoethog iawn, gan gynnwys synthesis Pictet-Spengler, synthesis Bischler-Napieralski, synthesis Gattermann-Skita, swyddogaetholi Pd-catalyzed CH a dulliau cemegol eraill. Mae gan y dulliau hyn eu nodweddion eu hunain, a gellir dewis y dull cyfatebol yn ôl yr anghenion gwirioneddol. Ar yr un pryd, gyda datblygiad parhaus technoleg gemegol, credir y bydd dulliau paratoi Isoquinoline mwy effeithlon a mwy ecogyfeillgar yn ymddangos yn y dyfodol.