Resumo
Al(NO3)3 · 9H2O de forma eficiente catalisa a componente de três Biginelli reação entre um aldeído, um β-dicarbonyl composto, e, uréia ou thiourea em refluxo de etanol e livre de solvente (SF) condições de arcar com o correspondente dihydropyrimidinones em alto rendimento. As vantagens deste método envolvem o procedimento fácil, o processo ambientalmente amigável, e o baixo custo do catalisador ácido de Lewis.
1., Introdução
Em 1893, o químico italiano Pietro Biginelli relatado um cyclocondensation reação entre ethylacetoacetate, benzaldeído e uréia para obter uma heterocíclicos sistema de 3,4-dihydropyrimidinones (DHPMs), que é conhecida como reação de Biginelli . As dihidropirimidinonas são conhecidas por exibirem uma ampla gama de atividades biológicas, tais como antivirais, antitumores e anti-bacterianas e anti-inflamatórias . Adicionalmente, estes compostos emergiram como potenciais bloqueadores dos canais de cálcio, anti-hipertensores ., Além disso, a unidade pirimidina encontra-se em muitos produtos naturais marinhos, incluindo alcalóides da batzeladina, que se verificou serem inibidores do HIVgp-120-CD4 . Assim, a reação de Biginelli continua a atrair a atenção dos químicos orgânicos interessados em encontrar procedimentos mais leves e mais eficientes para a síntese de dihidropirimidinonas . As estratégias sintéticas para o núcleo da dihidropirimidinona envolvem abordagens de um potenciômetro e multi-passo ., Atualmente, vários métodos gerais são conhecidos para a preparação de dihydropyrimidinones, utilizando-se de vários Lewis e protic ácidos como BF3 OEt2·, ZrCl4 , Sc(OTf)3 , zeólitos , SbCl3 , CuCl2·2H2O trichloroisocyanuric ácido (TCCA) , RuCl3 , sílica, ácido sulfúrico (SSA) , e 1,3-dicloro-5,5-dimethylhydantoin (DCDMH) . No entanto, alguns destes procedimentos sofrem de desvantagens, tais como rendimentos insatisfatórios, procedimentos complexos de isolamento dos produtos e poluição ambiental.,
portanto, ainda existe a necessidade de processos versáteis, simples e ambientalmente amigáveis, através dos quais DHPMs podem ser formados em condições mais leves e práticas.2. Experimental
2.1. General
produtos químicos foram adquiridos a empresas Merck, Aldrich e Acros e foram utilizados sem purificação adicional. Todos os rendimentos referem-se a produtos isolados. A determinação da pureza dos substratos e a monitorização da reacção foram acompanhadas por cromatografia em camada fina (TLC) e visualizadas sob luz ultravioleta (UV)., Os pontos de fusão foram determinados utilizando um instrumento electrotérmico 9100 em capilares abertos e não foram corrigidos. Todos os compostos são bem conhecidos e foram identificados por comparação dos dados espectroscópicos com os das amostras autênticas.
2, 2. Reacção típica para a síntese de compostos de Biginelli no refluxo de etanol
2.3. Reacção típica para a síntese de compostos de Biginelli em condições livres de solventes
3., Resultados e discussão
na continuação do nosso trabalho sobre o desenvolvimento de metodologias sintéticas úteis , temos observado que o nitrato de alumínio é um catalisador eficaz para a síntese de compostos de Biginelli (Figura 1). Como uma reação modelo, começamos a estudar a condensação de Biginelli catalisada por nitrato de alumínio de três componentes, examinando as condições necessárias para a reação envolvendo benzaldeído, ureia e acetoacetato de etila para permitir o correspondente 3,4-dihidropirimidinona em refluxo etanol.,
nitrato de Alumínio-catalisada e de síntese de 3,4-dihydropyrimidin-2-queridos/thiones.inicialmente, viramos a nossa atenção para a triagem adequada da concentração de nitrato de Alumínio (Tabela 1). Na primeira fase, realizamos a reação modelo na ausência de qualquer catalisador (entrada 1, Tabela 1) para o qual o rendimento do Produto foi negligenciável., Depois disso, selecionamos 5 mol% de nitrato de alumínio para catalisar a reação modelo e descobrimos que a desejada 3,4-dihidropiridinona foi obtida em 70% de rendimento. A reação funcionou bem quando a quantidade de Al(NO3)3·9H2O foi aumentado de 10 para 15 mol%, mas 15 mol% de Al(NO3)3·9H2O deu o melhor rendimento e maior quantidade de catalisador não melhorar os rendimentos de uma maior extensão.,tr>
Após a investigação da influência da quantidade de catalisador no rendimento da reação, vários solventes, incluindo CH3CN, EtOH, MeOH, Acetona, CHCl3, EtOH/H2O (1 : 1), e H2O foram testados e comparados com solvente livre de condições (Tabela 2)., Como pode ser visto na Tabela 2, entre os diferentes solventes, o etanol deu o maior rendimento (Tabela 2, entrada 2), enquanto a água não produziu bons resultados na reação de Biginelli catalisada por nitrato de Alumínio (Tabela 2, entrada 7). Além disso, a adição de quantidade catalítica de sulfato de dodecilo de sódio (SDS) só melhorou o rendimento do produto até 5%. Além disso, preparamos Al(DS)3 por reação de nitrato de alumínio com SDS de acordo com o procedimento relatado e o usamos como catalisador na reação modelo em água como solvente sob a condição de refluxo, mas Al(DS)3 não melhorou o rendimento de reação em nossa mão., Finalmente identificamos o etanol como o solvente mais eficiente para a reação de Biginelli catalisada por nitrato de alumínio. Para investigar a versatilidade, bem como a capacidade do nosso método, as reacções foram examinadas em condições livres de solventes.em condições livres de solvente, o rendimento aumentou e o tempo de reacção diminuiu (Tabela 2, Entrada 12). Além disso, a baixas temperaturas e longos tempos de reação, apenas quantidades menores dos produtos desejados foram obtidas (Tabela 3, Entrada 1).,após a otimização das condições de reação, vários aldeídos aromáticos que transportam substituintes de liberação de elétrons ou de retirada de elétrons na orto, meta e para permitiram obter excelentes resultados dos produtos tanto em condições de refluxo de etanol quanto em condições livres de solventes. Uma característica importante deste procedimento é que, apesar do elevado potencial oxidante de nitrato de alumínio, grupos funcionais como éteres e hidroxi sobrevivem sob as condições de reação., A tioureia foi utilizada com êxito semelhante para fornecer as correspondentes 3,4-dihidropirimidin-2(1H)-tionas, que também são de interesse no que respeita às suas actividades biológicas (Quadro 4, entradas 3, 8) .podemos chegar a uma conclusão melhor comparando o desempenho do presente trabalho com alguns outros relatórios recentes disponíveis na literatura, como ilustrado na Tabela 5. o mecanismo da reacção de Biginelli foi cuidadosamente investigado . De acordo com Kappe , acredita-se que o primeiro passo no mecanismo seja a condensação entre o aldeído e a ureia., O intermediário de iminio gerado atua como um eletrófilo para a adição nucleofílica do enol cetoéster, e a cetona carbonil do aduto resultante sofre condensação com a ureia NH2 para dar o produto ciclizado (Figura 2).
mecanismo Proposto para o nitrato de alumínio-catalisada reação de Biginelli.
4. Conclusões
Em conclusão, o presente procedimento proporciona uma modificação eficiente e melhorada da reação de Biginelli., Condições de reação amenas, simplicidade operacional e fácil work-up, boas a excelentes rendimentos, catalisador barato e não tóxico, e tempos de reação curtos (em condições sem solvente) são características deste novo procedimento.
agradecimentos
os autores reconhecem com gratidão o apoio financeiro recebido para este trabalho de investigação do Conselho de Investigação da Universidade de Semnan. Também reconhecem o Professor Mohammad Ali Zolfigol e o Professor Ardeshir Khazaei pelo seu generoso apoio.