résumé

Al(NO3)3 · 9h2o catalyse efficacement la réaction de Biginelli à trois composants entre un aldéhyde, un composé β-dicarbonyle et) conditions pour permettre les dihydropyrimidinones correspondantes dans des rendements élevés. Les avantages de cette méthode impliquent la procédure facile, le processus respectueux de l’environnement et le faible coût du catalyseur à L’acide de Lewis.

1., Introduction

en 1893, le chimiste italien Pietro Biginelli a signalé une réaction de cyclocondensation entre l’éthylacétoacétate, le benzaldéhyde et l’urée pour obtenir un système hétérocyclique de 3,4-dihydropyrimidinones (DHPMs), connu sous le nom de réaction de Biginelli . Les Dihydropyrimidinones sont connues pour présenter un large éventail d’activités biologiques telles que les activités antivirales, antitumorales et antibactériennes andante-inflammatoires . De plus, ces composés sont apparus comme des bloqueurs potentiels des canaux calciques, antihypertenseurs ., En outre, l’Unité de pyrimidine se trouve dans de nombreux produits naturels marins, y compris les alcaloïdes de batzelladine, qui se sont avérés être des inhibiteurs du HIVgp-120-CD4 . Par conséquent, la réaction de Biginelli continue d’attirer l’attention des chimistes organiques intéressés à trouver des procédures plus douces et plus efficaces pour la synthèse des dihydropyrimidinones . Les stratégies synthétiques pour le noyau de dihydropyrimidinone impliquent des approches à un pot et à plusieurs étapes ., À l’heure actuelle, plusieurs méthodes générales sont connues pour la préparation de dihydropyrimidinones , en utilisant divers acides Lewis et protiques tels que BF3·OEt2 , ZrCl4 , Sc(OTf)3 , zéolites , SbCl3 , acide trichloroisocyanurique CuCl2·2H2O (TCCA), rucl3 , acide sulfurique de silice (SSA) et 1,3-dichloro-5,5-diméthylhydantoïne (DCDMH) . Cependant, certaines de ces procédures souffrent d’inconvénients tels que des rendements insatisfaisants, des procédures d’isolement des produits encombrantes et une pollution de l’environnement.,

Par conséquent, il existe toujours un besoin de processus polyvalents, simples et respectueux de l’environnement permettant de former des Dhpm dans des conditions plus douces et pratiques.

2. Expérimental

2.1. Général

Les Produits chimiques ont été achetés aux entreprises Merck, Aldrich et Acros et ont été utilisés sans autre purification. Tous les rendements se réfèrent à des produits isolés. La détermination de la pureté des substrats et la surveillance de la réaction ont été accompagnées d’une chromatographie sur couche mince (CCM) et visualisées sous la lumière ultraviolette (UV)., Les points de fusion ont été déterminés à l’aide D’un instrument électrothermique 9100 dans des capillaires ouverts et ne sont pas corrigés. Tous les composés sont bien connus et ont été identifiés par comparaison des données spectroscopiques avec celles des échantillons authentiques.

2.2. Réaction typique pour la synthèse de composés Biginelli dans le reflux D’Éthanol

2.3. Réaction typique pour la synthèse de composés de Biginelli dans des Conditions sans solvant

3., Résultats et Discussion

dans la poursuite de nos travaux sur le développement de méthodologies synthétiques utiles , nous avons observé que le nitrate d’aluminium est un catalyseur efficace pour la synthèse des composés de Biginelli (Figure 1). En tant que réaction modèle, nous avons commencé à étudier la condensation de Biginelli catalysée par le nitrate d’aluminium à trois composants en examinant les conditions nécessaires à la réaction impliquant le benzaldéhyde, l’urée et l’acétoacétate d’éthyle pour obtenir la 3,4-dihydropyrimidinone correspondante dans l’éthanol par reflux.,

Dans un premier temps, nous nous sommes concentrés sur le dépistage de la concentration appropriée de nitrate d’aluminium (Tableau 1). Dans la première étape, nous avons réalisé la réaction modèle en l’absence de catalyseur (entrée 1, Tableau 1) pour laquelle le rendement en produit était négligeable., Par la suite, nous avons sélectionné 5 moles% de nitrate d’aluminium pour catalyser la réaction du modèle et avons constaté que la 3,4-dihydropyridinone souhaitée était obtenue avec un rendement de 70%. La réaction a bien fonctionné lorsque la quantité D’Al(NO3)3·9H2O a été augmentée de 10 à 15% mol, mais 15% mol D’Al(NO3)3·9H2O a donné le rendement le plus élevé, et une plus grande quantité de catalyseur n’a pas amélioré les rendements dans une plus grande mesure.,tr>

Entry Catalyst amount (mol%) Yield (%) 1 0 Negligible 2 5 70 3 10 85 4 15 92 aAll reactions were carried out with 2 mmol of benzaldehyde, 2 mmol ethyl acetoacetate, and 3 mmol urea in 5 mL of ethanol in the presence of different amount of aluminum nitrate in ethanol under reflux condition for 7 h.,

Après avoir étudié l’influence de la quantité de catalyseur sur le rendement de la réaction, divers solvants, dont le CH3CN, L’EtOH, le MeOH, l’acétone, le CHCl3, L’EtOH / H2O (1 : 1) et le H2O, ont été testés et comparés à des conditions sans solvant (Tableau 2)., Comme on peut le voir dans le tableau 2, parmi les différents solvants, l’éthanol a donné le rendement le plus élevé (tableau 2, rubrique 2), tandis que l’eau n’a pas donné de bons résultats dans la réaction de Biginelli catalysée par le nitrate d’aluminium (Tableau 2, rubrique 7). En outre, l’ajout d’une quantité catalytique de dodécylsulfate de sodium (SDS) n’a amélioré que le rendement du produit jusqu’à 5%. De plus, nous avons préparé Al(DS)3 par réaction de nitrate d’aluminium avec SDS selon la procédure rapportée et l’avons utilisé comme catalyseur dans la réaction modèle dans l’eau comme solvant dans la condition de reflux, mais Al(DS)3 n’a pas amélioré le rendement de réaction dans notre main., Nous avons finalement identifié l’éthanol comme le solvant le plus efficace pour la réaction de Biginelli catalysée par le nitrate d’aluminium. Pour étudier la polyvalence ainsi que la capacité de notre méthode, les réactions ont été examinées dans des conditions sans solvant.

dans des conditions sans solvant, le rendement a augmenté et le temps de réaction a diminué (Tableau 2, entrée 12). De plus, à basse température et à longs temps de réaction, seules de plus petites quantités des produits souhaités ont été obtenues (Tableau 3, Entrée 1).,

après optimisation des conditions de réaction, divers aldéhydes aromatiques portant des substituants libérant ou retirant des électrons dans les positions ortho, méta et para ont donné des rendements bons à excellents des produits à la fois dans des conditions de reflux d’éthanol et sans solvant. Une caractéristique importante de cette procédure est que malgré le potentiel oxydant élevé du nitrate d’aluminium, des groupes fonctionnels tels que les éthers et l’hydroxy survivent dans les conditions de réaction., La thiourée a été utilisée avec un succès similaire pour fournir les thiones-3,4-dihydropyrimidine-2(1H) correspondantes qui présentent également un intérêt en ce qui concerne leurs activités biologiques (Tableau 4, rubriques 3, 8) .

Nous pouvons parvenir à une meilleure conclusion en comparant la performance du présent travail avec d’autres rapports récents disponibles dans la littérature, comme illustré dans le tableau 5.

le mécanisme de la réaction de Biginelli a été étudié en profondeur . Selon Kappe, la première étape du mécanisme serait la condensation entre l’aldéhyde et l’urée., L’intermédiaire iminium généré agit comme un électrophile pour l’addition nucléophile de l’énol cétoester, et le carbonyle cétonique de l’adduit résultant subit une condensation avec l’urée NH2 pour donner le produit cyclisé (Figure 2).

4. Conclusions

En conclusion, la présente procédure fournit une modification efficace et améliorée de la réaction de Biginelli., Des conditions de réaction douces, une simplicité de fonctionnement et une préparation facile, des rendements bons à Excellents, un catalyseur bon marché et non toxique et des temps de réaction courts (dans des conditions sans solvant) sont les caractéristiques de cette nouvelle procédure.

Remerciements

Les auteurs sont reconnaissants du soutien financier reçu pour ce travail de recherche par le Conseil de recherche de L’Université Semnan. Ils reconnaissent également le professeur Mohammad Ali Zolfigol et le professeur Ardeshir Khazaei pour leur généreux soutien.