izokinolinbiri benzen halkası, diğeri hidrojen nitrojen bileşiği olan iki spiro halka yapısı içeren organik bir bileşiktir. İzokinolin benzersiz kimyasal özelliklere ve geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. İlaç sentezinde, doğal ürün sentezinde ve organik sentezde önemli rol oynar. Bileşikler ayrıca organik sentez alanında da önemli bir rol oynar. Eşsiz yapılarından dolayı izokinolinler, organik kimyada yaygın olarak demirli maddeler olarak kullanılırlar (ferrozlar, CC bağı oluşumunu kolaylaştıran organik bileşiklerdir). İzokinolin bileşikleri, aromatik nükleofilik reaksiyonlar ve kinetik ve termodinamik koşullar altında indirgeme reaksiyonları gibi çeşitli etkili yöntemlerle sentezlenebilir.
İzokinolin, geniş uygulama ve araştırma değeri olan önemli bir organik bileşiktir. Gattermann-Skita sentez yöntemi, izokinolin hazırlamak için etkili yöntemlerden biridir. Bu makale, adımlarını ve mekanizmasını ayrıntılı olarak tanıtacaktır.
1. Gattermann-Skita sentezi
Sentez prensibi:
Gattermann-Skita sentezinde, aromatik aldehitler, Schiff bazları oluşturmak üzere bakır veya bakır tuzlarının katalizi altında amonyak veya aminlerle yoğunlaştırılır. Daha sonra, bu Schiff bazı, N-Heterosiklik interpolar cisim oluşturmak için Lewis asidinin katalizi altında substrata eklenir. Suyun mevcudiyetinde, interpolar cisim su kesmesi alır ve istenen İzokinolin'i üretir.
Belirli adımlar:
Sikloheptenon sentezi:
Sikloheptenon çeşitli yöntemlerle sentezlenebilir, en yaygın kullanılan yöntem Kettlewell ve Robinson sentez yöntemidir. Belirli adımlar aşağıdaki gibidir:
Adım 1: 3-fenilaseton ve sodyum izopropil oksiti (IBX) karıştırın ve hafif koşullar altında reaksiyona girerek 3-fenil-5-izopropil-siklohepten-2-on elde edin.
Adım 2: hedef ürün olan sikloheptil elde etmek için reaksiyon solüsyonundaki benzen uzaklaştırılır
Gattermann-Skita sentezi, izokinolin hazırlanması için başka bir geleneksel yöntemdir. Bu yöntem, başlangıç malzemeleri olarak aromatik aldehitler ve amonyak kaynakları (amonyak veya aminler gibi) gerektirir ve iyi bir seçiciliğe ve etkinliğe sahiptir.
2. Pd katalizli CH işlevselleştirme:
Pd-katalize CH işlevselleştirme, organik moleküllerin karbon-hidrojen bağı üzerindeki doğrudan işlevselleştirme reaksiyonunu ifade eder. Bu reaksiyonda, Pd-katalizörü bir katalizör olarak reaksiyona dahil edilir ve moleküldeki CH bağı, bir oksidatif ekleme mekanizması yoluyla aktive edilir, aktif CH bağı ile fonksiyonel grubun kombinasyonunu gerçekleştirir, böylece fonksiyonel grubu gerçekleştirir. karbon atomu. bağlamak. Bu teknoloji, aktivatör kullanımını gerektirmeyen, doğrudan havada gerçekleştirilebilen, yüksek seçiciliğe sahip, yeşil ve çevre dostu bir reaksiyon teknolojisidir. Pd-katalize CH işlevselleştirme teknolojisi, geniş uygulama beklentilerine sahiptir ve farmasötikler, böcek ilaçları, malzeme bilimi ve organik sentez alanlarında önemli ilerlemeler kaydetmiştir.
Pd katalizli CH işlevselleştirmesinin sentez yöntemi aşağıdaki adımlara ayrılabilir:
İlk adım: Pd katalizörünün seçimi:
Pd katalizli CH işlevselleştirmesinde, uygun bir Pd katalizörü seçmek çok önemlidir. Yaygın Pd katalizörleri arasında PPh3PdCl2, Pd(OAc)2, Pd2(dba)3, vb. bulunur. PPh3PdCl2 yaygın olarak işlevselleştirme reaksiyonlarında kullanılırken, Pd(OAc)2 oksidasyon reaksiyonlarında ve kompleks serbest radikal reaksiyonlarda kullanılır.
İkinci adım: reaktanların seçimi:
Pd katalizli CH işlevselleştirmede, uygun reaktanı seçmek de çok önemlidir. İzokinolin, aromatik bir halka ve aromatik bir nitrojen heteroatomu içeren bir moleküldür. Moleküler yapısında, CH bağlarının işlevselleştirilmesini gerçekleştirmek için aktive edilebilen NH ve CH bağları vardır.
Üçüncü adım: reaksiyon koşullarının kontrolü:
Pd katalizli CH işlevselleştirmesinin reaksiyon koşulları, katalizör seçimi, reaksiyon sıcaklığı ve reaksiyon süresi ile kontrol edilebilir. Bunlar arasında reaksiyon sıcaklığı, reaksiyon hızını etkileyen önemli bir faktördür. Genellikle İzokinolin sentezi sırasında reaksiyon sıcaklığı 100-180 derece arasında kontrol edilir. Reaksiyon süresi genellikle birkaç saattir.
Adım 4: Yardımcı aracı ekleyin:
Pd katalizli CH işlevselleştirmede, yardımcı ajan da önemli bir faktördür. Yardımcı ajan, reaksiyondaki aktif CH bağı ile fonksiyonel grup arasındaki değişimi teşvik edebilir ve fonksiyonel grubun bağlantısını gerçekleştirebilir. Yaygın yardımcı maddeler arasında paladyum kaynakları, bazlar, ligandlar vb. yer alır. Örneğin Hünig's Base, K3PO4, vb.
Adım 5: Reaksiyonun mekanizması:
Pd-katalizli CH işlevlendirmesinde reaksiyon mekanizması, CH bağının aktivasyonunu, fonksiyonel grup ekini ve katalitik döngüyü vb. içerir. Pd-katalizörü reaksiyon sisteminde çözülür ve CH bağını aktive etmek için bir oksidatif ekleme mekanizması sunar. Reaksiyon sırasındaki seçicilik temel olarak Pd katalizörü, yardımcı madde ve reaktanların kombinasyonundan oluşan katalitik döngüye bağlıdır. Uygun reaksiyon koşulları ve katalizörler seçilirse yüksek verim, yüksek seçicilik ve yüksek verimle izokinolin sentezi elde edilebilir.
Pd-katalize CH işlevselleştirme, CH işlevselleştirme reaksiyonlarını verimli bir şekilde gerçekleştirmek için yeni bir Pd katalizörü kullanan izokinolin sentezi için daha yeni bir yöntemdir. Basit çalışma, hafif reaksiyon koşulları ve yüksek verimlilik avantajlarına sahiptir. Yüksek verim, yüksek seçicilik ve yüksek verimliliğe sahip izokinolin sentezi, uygun Pd katalizörleri, reaktanlar ve reaksiyon koşulları seçilerek elde edilebilir. Bu yöntem, izokinolin içindeki bazı fonksiyonel bölgelerin kimyasal aktivitesini iyileştirmek için kullanılabilir ve geniş uygulama beklentilerine sahiptir.
Beton reaksiyon mekanizması aşağıdaki gibidir:
Bir katalizörün etkisi altında, aromatik CH bağını aktive etmek ve bir Pd-C bağı oluşturmak için Pd katalizli CH işlevselleştirme yöntemi kullanılabilir. Spesifik reaksiyon koşulları sayesinde, Pd-C bağı ayrıca nitrojen ve oksijen gibi nüklidlerle reaksiyona girebilir ve sonunda yeni bir kimyasal yapı oluşturabilir.
Kısacası, Pictet-Spengler sentezi, Bischler-Napieralski sentezi, Gattermann-Skita sentezi, Pd-katalizli CH işlevselleştirmesi ve diğer kimyasal yöntemler dahil olmak üzere izokinolin hazırlama yöntemleri çok zengindir. Bu yöntemlerin kendine has özellikleri vardır ve ilgili yöntem gerçek ihtiyaçlara göre seçilebilir. Aynı zamanda, kimya teknolojisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, gelecekte daha verimli ve daha çevre dostu İzokinolin hazırlama yöntemlerinin ortaya çıkacağına inanılmaktadır.