c (3225)

By92

c (3225)

مرکز آموزش های نیمه حضوری
دانشكده شیمی
گروه شیمی آلی
پايان نامه جهت اخذ درجه كارشناسي ارشد در گرایش شیمی آلی
موضوع:
سنتز5و4- دي هيدرو پيرولو ]3,2,1- hi [ ايندول-2,1- دي اون ومطالعه واكنش پذيري
آن تحت شرايط كاتاليز شده توسط هگزا متيلن تترا آمين و پارا تولوئن سولفونیک اسید در آب
نگارش:
اکرم سلیمانی
استاد راهنما :
پروفسور محمد مهدی برادرانی

بهمن ماه1393
حق چاپ و تکثیر مطالب این پایان نامه برای دانشگاه ارومیه محفوظ است
تقدیم به :
پدر
عزیزو بزرگوارم که تحصیل و پژوهش هایم مرهون محبت های بدون چشم داشت اوست
مادر
مهربانم که رنگ عشق ومحبت را در جایی همچون نگاه او نیافتم.
خواهر وبرادرم
که همدلی وصمیمیت شان همیشه قوت قلبی برای کارهایم بوده است.
تقدیر و تشکر
سپاس بی کران پروردگار یکتا را که هستی مان بخشید و به طریق علم و دانش رهنمونمان شد و به همنشینی رهروان علم و دانش مفتخرمان نمود و خوشه چینی از علم و معرفت را روزیمان ساخت. و سلام و درود بر محمّد و خاندان پاك وی، طاهران معصوم، هم آنان که وجودمان وامدار وجودشان است؛ و نفرين پيوسته بر دشمنان ايشان تا روز رستاخيز…
از پدرومادر بسیارعزیزوگرانقدر و مهربانم که همواره مشوق وپشتیبان من در تمامی جنبه های زندگی ام به ویژه امر تحصیل بوده اند، بی نهایت سپاسگزارم.
از استاد بزرگوار و شایستهام؛ جناب آقای پروفسور محمدمهدی برادرانی ،که با حسن خلق و فروتنی، از هیچ کمکی در این عرصه بر من دریغ ننمودند و زحمت راهنمایی این پایان نامه را بر عهده گرفتند سپاسگذارم.
از اساتید گرانقدرم جناب آقای پروفسور جبار خلفی که بعنوان داور داخلی و جناب آقای دکتر احمد پورستار بعنوان داور خارجی زحمت بازخوانی و ویرایش این پایان نامه را تقبل کردند، صمیمانه تشکر می نمایم.
در اینجا تشکر می کنم از آقای دکتر ابراهیمی و آقای قویدل وآقای عزیزی که در طول این پایان نامه مرا یاری نمودند.
و در پایان از کلیه دوستان، همکلاسی ها و عزیزانی که در مراحل مختلف کار مرا یاری نمودند مخصوصا خانم ها محرم پور، مظاهری، خوش سیرت، اکبریان فر،پیامی فرو همه کسانی که دعایشان بدرقه راهم بودو ذکر نامشان در این مجال نمی گنجد تشکر میکنم و بهترین ها را برایشان آرزومندم.

چکیده
تحقیقات انجام شده در این پایان نامه شامل دوبخش است که بخش اول سنتز پیش ماده ی 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون (ترکیب 1) و سنتز تک ظرفی، سه جزئی مشتقات جدیدی از تر کیبات اسپیرو در حلال سبز آب و در حضور کاتالیزورHMTA میباشد.

بخش دوم ، سنتز پیش ماده ی 5و6 -دی هیدرو H1- پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون (ترکیب2)و سنتز تک ظرفی ،سه جزیی مشتقاتی از ترکیبات اسپیرو در حلال آب ودر حضور کاتالیزورp-TSA می باشد.
ساختار ترکیبات سنتز شده با دادههای طیفی رزونانس مغناطیس هسته ای هیدروژن وکربن و مادون قرمز مورد شناسایی قرار گرفته است.
واژههای کلیدی:
سنتز تک ظرفی سه جزئی ، ترکیبات اسپیرو ، بتادی کتون ها
فهرست
عنوان صفحه
فصل اول : مقدمه

1-1: اصول شیمی سبز……………………………………………………………………………………………………………………………………2
1-2: آب حلال سبز……………………………………………………………………………………………………………………………………….3
1-3-1 : چرا آب؟…………………………………………………………………………………………………………………………………………3
1-3-2 :حلالیت ترکیبات آلی در آب………………………………………………………………………………………………………………..4
1-3-2-1 : کمک حلال آلی…………………………………………………………………………………………………………………………….4
1-3-2-2 : مشتق یونی (کنترلpH)………………………………………………………………………………………………………………….4
1-3-2-3 :سورفاکتانت ها (مواد کم کننده فشار سطحی )…………………………………………………………………………………….5
1-3-2-4:کمک دهنده های آبدوست ………………………………………………………………………………………………………………5
1-4.ایندولین………………………………………………………………………………………………………………………………………………….6
1-5.خصوصیات فیزیکی ایندولین……………………………………………………………………………………………………………………..6
1-6.سنتزایندولین و مشتقات آن…………………………………………………………………………………………………………………………6
1-7.واکنشهای ایندولین…………………………………………………………………………………………………………………………………….8
1-7-1.هیدروژناسیون ایندولین…………………………………………………………………………………………………………………………..8
1-7-2.اکسیداسیون ایندولین………………………………………………………………………………………………………………………………9
1-7-3.واکنش با آنزیم P450 و FMO……………………………………………………………………………………………………………..9
1-8.کاتالیزور هگزامتیلن تترآمین HMTA))……………………………………………………………………………………………………..11
1-9. واکنشهای چند جزئی…………………………………………………………………………………………………………………………….11
1-10. واکنشهای تک ظرفی………………………………………………………………………………………………………………………………12
1-10-1. مزایای واکنش های چند جزئی…………………………………………………………………………………………………………..13
1-11. ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………………………….14
1-12. سیستم حلقه اسپیرو اکسو ایندول……………………………………………………………………………………………………………14
1-13. سنتز ترکیبات اسپیرو اکسو ایندول از ایزاتین……………………………………………………………………………………………..15
1-14. سنتز ترکیبات اسپیرو از ماده اولیه غیر از ایزاتین………………………………………………………………………………………21
1-15 . سنتز ترکیبات دو اسپیرو از ایزاتین ها……………………………………………………………………………………………………22
1-16. سنتز ترکیبات سه اسپیرو از ایزاتین………………………………………………………………………………………………………….23
1-17. هدف………………………………………………………………………………………………………………………………………………..24
فصل دوم: بخش تجربی
2-1. روشهای تجربی………………………………………………………………………………………………………………………………….26
2-2. روشهای سنتزی مورد استفاده………………………………………………………………………………………………………………26
بخش اول
2-2-1.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون………………………………………………………………..26
2-2-1-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………………………………….26
2-2-1-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون…………………………………………………………..27
2-2-2.روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………27
بخش دوم
2-3. سنتز 5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………………….29
2-3-1. سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………30
2-3-2. سنتز 5و6- دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ijکینولین-1و2(H4)-دی اون………………………………………….30
2-3-3. روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………..31
2-4. مشخصات طیفی ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….33
فصل سوم: بحث و نتیجه گیری
3-1. سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………………..37
3-1-1. کلیات……………………………………………………………………………………………………………………………………………37
بخش اول
3-1-2.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون……………………………………………………………….37
3-1-2-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید…………………………………………………………………………….37
3-1-2-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi] ایندول-1و2-دی اون……………………………………………………………38
3-1-3.روش کلی سنتزترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………………….38
3-1-4. مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………39
3-1-5. ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………………………………..40
3-1-5-1. 2- آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو-4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8- هگزاهیدرو- H 2َ -اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو
] 3، 2، 1- [hiایندول[-3-کربونیتریل(a 4)……………………………………………………………………………………..40
3-1-5-2. اتیل2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو-4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8-هگزاهیدروH-2َ-اسپیروکرومن-4، 1َ- پیرولو
] 3، 2، 1- [hi ایندول[-3-کربوکسیلات(b4)………………………………………………………………………………….40
3-1-5-3. 2-آمینو – 2َ، 5- دی اکسو- 4َ، 5، 5َ، 6،7، 8-هگزاهیدرو-H 2َ-اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو
] 3، 2، 1- [hi ایندول[-3-کربونیتریل(c4)………………………………………………………………………………………41
3-1-5-4. اتیل 2-آمینو – 2َ، 5- دی اکسو- 4َ، 5، 5َ، 6، 7، 8-هگزاهیدرو-H 2َ-اسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو
] 3، 2، 1- [ hi ایندول[-3-کربوکسیلات(d4)………………………………………………………………………………..41
بخش دوم
3-1-6. سنتز5و6- دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………………42
3-1-6-1. سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید……………………………………………42
3-1-6-2 .سنتز 5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون……………………………………..42
3-1-7. روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو……………………………………………………………………………………………………..43
3-1-8. مکانیسم کلی سنتز ترکیبات اسپیرو………………………………………………………………………………………………….43
3-1-9. ترکیبات اسپیرو…………………………………………………………………………………………………………………………….44
3-1-9-1 .2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو
] 3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربونیتریل(a’ 4)………………………………………………………………………………….44
3-1-9-2. اتیل2-آمینو-7، 7-دی متیل- 2َ،5- دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن -4، 1َ -پیرولو
] 3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربوکسیلات(b’4)………………………………………………………………………………..45
3-1-5-3. 2-آمینو- 2َ،5-دی اکسو-2َ،4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو]3، 2، 1[ij-
کینولین[-3-کربونیتریل (c’4)……………………………………………………………………………………………………46
3-1-9-4. اتیل2-آمینو-2َ،5-دی اکسو-2َ،4َ،5،5َ،6،6َ،7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو]3، 2، 1[ij-
کینولین[-3-کربوکسیلات(d’4)………………………………………………………………………………………………….46
3-1-9-5. 2-آمینو-6 و6-دی متیل-2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو
]3، 2، 1[ij- کینولین[-3-کربونیتریل(e’4)…………………………………………………………………………………..47
3-1-5-6 .اتیل2-آمینو-6، 6-دی متیل- 2َ، 5-دی اکسو- 2َ، 4َ، 5، 5َ، 6، 6َ، 7، 8-اکتاهیدرواسپیرو]کرومن-4، 1َ-پیرولو
]3، 2،1[ij- کینولین[-3-کربوکسیلات(‘ f4)……………………………………………………………………………….48
نتیجه گیری…………………………………………………………………………………………………………………………………………….49
فصل چهارم
ضمائم و پیوست ها………………………………………………………………………………………………………………………………………51
منابع و مآخذ………………………………………………………………………………………………………………………………………………..65
فصل اول
مقدمه
1-1: اصول شیمی سبز
با پیشرفت علوم وگذر از دهه های صنعتی شدن در غرب بشر رفته رفته متوجه زیان های وارده بر محیط زیست شد و با وضع قوانین سختگیرانه سعی کرد منابع موجود خود راحفظ کند و از آلودگی محیط زیست جلوگیری به عمل آورد. شیمی سبز که در اوایل دهه 90 معرفی شد شامل فرایندهای شیمیایی وفناوریهایی است که به حفظ محیط زیست و بهبود کیفیت زندگی کمک میکند. شیمی سبز را با نامهای متفاوتی مانند شیمی دوستدار محیط زیست ،شیمی پاک ،اقتصاد اتمی نیز میخوانند]1[.عبارت شیمی سبز که توسط (IUPAC) پذیرفته شده به این صورت تعریف میشود: اختراع ، طراحی و بکارگیری فرآورده های شیمیایی فرایندهایی که تولید و مصرف مواد خطرناک را کاهش میدهد ویا حذف میکند]2[. اصول شیمی سبز]3[ معنای تازه ای از اصطلاح محیط زیست بهتر را در اختیار شیمیدان ها قرار داد .دوازده اصل شیمی سبز که توسط پائول آناستاس(P.Anastas)و جان وارنر (J.Warner) نوشته شد همه موارد از جمله طراحی سنتز موثرتر ، استفاده از مواد کم خطرتر و بکارگیری منابع تجدیدپذیر را شامل میشود.
1-جلوگیری از تولید زباله بهتر از نابود کردن آن پس از تشکیل میباشد.
2-روشهای سنتزی باید به گونه ای باشد که در طی فرآیند تبدیل مواداولیه به محصول های نهایی حداکثر باشد.
3-روش های سنتزی قابل اجراء مواد ی که سمیت کمتری دارند و یا هیچ سمیتی برای سلامتی بشر و محیط زیست ندارند بکار رود و یا تولید شود.
4-محصولهای شیمیایی باید به گونه ای طراحی شوند که اثر عوامل کاهش دهنده ی سمیت در آنها تغییر نکند (محصول پایدار باشد.)
5-بکارگیری مواد کمکی (حلالها ، مواد جداکننده…) تا حد امکان ضرورتی نداشته باشد و در صورت استفاده بی ضرر باشد.
6-انرژی مورد نیاز ازنظر اقتصادی و زیست محیطی باید در پایین ترین سطح ممکن قرار بگیرد. بطوریکه روش های سنتزی در دما و فشار محیط قابل انجام باشد.
7-مواد اولیه از منابع تجدید پذیر باشد.
8-از مشتق سازی غیر ضروری (گروه حجیم ، محافظت کردن / محافظت زدایی) تاحد امکان جلوگیری شود.
9-واکنشگرهای کاتالیزوری (که تا حد ممکن انتخابی عمل کنند) نسبت به واکنشگرهای استوکیومتری ارجح می باشند.
10-محصولهای شیمیایی باید به گونه ای طراحی شوند که پس از مصرف در محیط زیست باقی نمانند و به ترکیب های تجزیه پذیر بی ضرر تبدیل شوند .
11-روشهای تجزیه باید پیشرفت بیشتری پیدا کنند، تا در دنبال کردن فرآیند زمان دقیق را ارائه و تشکیل مواد مضر را پیش از تولید، کنترل کنند.
12-مواد مورد نیاز در یک فرآیند شیمیایی و روش ساخت این مواد باید به گونه ای انتخاب شود که میزان پدیده های تصادفی مانند تولید گاز، انفجار و آتش سوزی به حداقل برسد.
1-2: آب حلال سبز
اکتشافی که درآزمایشگاه برسلو(Berslow )] 4 [و گریکو(Grieco )]5 [در سالهای 1980و1983 در مورد اثر مثبت آب روی سرعت و انتخاب پذیری واکنش دیلز- آلدر اتفاق افتاد، به عنوان یک رویداد بزرگ در سنتز مواد آلی داخل محیط آبکی شناخته شد. از آن زمان به بعد پیشرفت قابل توجهی در زمینه سنتز آلی در آب صورت گرفت و به طور مداوم به لیست واکنش های آلی که قابل انجام در حلال آبکی بودند اضافه گردید. علاوه بر واکنش دیلز آلدر سایر مثالها عبارتند از :نوآرایی کلایزن]6 [، واکنش آلدولی]7[، واکنش های آلیلی شدن]8[، اکسیداسیون] 9[وهیدروژندار شدن آلکن ها]10[. این نوع از واکنشها برای صنعت شیمی سودمند بودند و هنوز هم هستند. طی یک دهه گذشته تصور سنتز فضاگزین و کارآمد در آب قوت گرفت و سرعت ،راندمان ،انتخاب پذیری مشاهده شده برای بسیاری از واکنش هایی که در آب انجام میشدند با واکنش های انجام شده در سایر حلالهای آلی قابل رقابت بودند و حتی از آنها پیشی گرفت. افزایش توجه به واکنش های آلی در حلال آب به درک ما از اساس مکانیسم های طبیعی زندگی کمک می کند.
1-3
1-3-1 : چرا آب؟
تا همین اواخر استفاده از آب بعنوان حلال برای واکنش های آلی، محدود به واکنش های ساده هیدرولیز بود، بر این اساس، معرف هاو کاتالیزورها در سنتز آلی، برای واکنش های بدون آب توسعه یافتند .چرا ما باید اکنون به فکر کشف مجدد واکنش هایی در آب باشیم که تا پیش از این در خانواده حلالهای آلی مثل تولوئن، تترا هیدروفوران و کلرید متیلن به خوبی انجام میشدند؟
چه مزایای بالقوه زیادی در جایگزینی این حلالها و سایر حلالهای غیر طبیعی با آب وجود دارد؟
واضح ترین دلایل این جایگزینی به شرح زیر است:
1- هزینه، هیچ هزینه ای برای آب وجود ندارد.
2-ایمنی، بسیاری از حلالهای آلی مورد استفاده در آزمایشگاهها خطراتی مثل اشتعال، انفجار، ایجاد بیماریهای سرطانی و … را دارند.
3-نگرانی محیط زیست، صنایع شیمیایی از عاملین اصلی آلودگی محیط زیست هستند. با افزایش فشارهای نظارتی متمرکز شده روی حلالهای آلی توسعه جایگزینی حلالهای بی ضرر از اهمیت زیادی برخوردار گشت.
به هر حال، فواید ذکر شده در بالا در هزینه های سنتز اثری ندارد . حتی یک کاهش کوچک در راندمان، عملکرد کاتالیزور، یا انتخاب گری واکنش می تواند منجر به افزایش قابل توجهی در هزینه و تولید زباله شود. خوشبختانه، از این نظر هم مزایای زیادی برای استفاده ازآب بعنوان حلال در سنتز ترکیبات آلی وجود دارد که میتوان به صورت زیر خلاصه کرد: اول، فرآیند های تجربی ممکن است ساده شده و جداسازی ترکیبات آلی و بازیافت کاتالیست های محلول در آب و سایر معرف ها میتواند بایک فرآیند جداسازی فاز ساده انجام شود
دوم، استراتژی های حفاظت گروه برای گروه های عاملی حاوی هیدروژن اسیدی ممکن است کاهش یابد.
سوم، ترکیبات محلول در آب میتوانند در فرم ذاتی خود و بدون نیاز به تبدیل به مشتق آبگریز استفاده شوند، بعلاوه مراحل خسته کننده محافظت و محافظت زدایی از مسیر سنتزی حذف می شود.
چهارم، انحلال فقط در آب اثرات مفیدی راروی سرعت، انتخاب پذیری بسیاری از انواع واکنش های آلی نشان داده است.
1-3-2 :حلالیت ترکیبات آلی در آب
بسیاری از واکنش های آلی در حلال انجام میشوند .حلال واکنش محیطی را فراهم می کند که در آن واکنشگرها می توانند در یک محدوده گسترده غلظتی مخلوط شوند. بطور کلی، یک حلال خوب باید به آسانی، همه یا بیشتر واکنش دهنده های شرکت کننده را در خود حل کند، نباید با واکنش تعامل منفی داشته باشدو باید به راحتی در طی اقدامات بعدی که برای جداسازی محصولات انجام میشود، جداشود. شیمیدانان بر اساس خواص شیمیایی واکنش دهنده ها،حلال مناسبی را که دارای این معیارها باشد، انتخاب می کنند. از این نظر آب به عنوان حلال در واکنش های شیمیایی دارای محدودیت است. در واقع،حلالیت کم واکنش دهنده ها واثر مخرب روی بسیاری از تبدیلات شیمیایی موانع اصلی برای استفاده از آب بعنوان حلال واکنش است. با این حال، بسیاری از مولکولهای هدف مطلوب مثل کربوهیدرات ها، پپتیدها، نوکلئوتیدها و آنالوگ های سنتزی آنها مانند بسیاری از آلکالوئیدها و داروهای مهم (بر خلاف تعصب نادرست ما برای استفاده از حلال آلی برای آماده سازی آنها ) به آسانی در آب قابل حل هستند. بسیاری از محصولات آلی وحدواسط های آنها حلالیت بسیار کمی در آب دارند،که ممکن است منجربه بی اثر شدن واکنش ها در اثر جدایی فاز و ناکارآمدی مخلوط کردن واکنش دهنده ها شود، با این وجود گاهی اوقات به وسیله روشهای زیر ممکن است مخلوط های ناهمگن اثر مثبت آب را حفظ کنند.
1-3-2-1 : کمک حلال آلی
کمک حلال، دانسیته پیوند هیدروژنی سیستم های آبکی را کاهش میدهد، بنابراین اثر طرد کنندگی املاح غیر قطبی از محلول را کمتر میکند. کمک حلال ها می توانند ساختارهای گوناگونی داشته باشند،اما همه آنها حامل گروه های دهنده و یا پذیرنده پیوند هیدروژنی برای حلالیت آبی و یک ناحیه هیدروکربنی کوچک برای اختلال در پیوند هیدروژنی قوی شبکه ای آب خالص است که بموجب آن حلالیت واکنش دهنده های غیرقطبی در آب افزایش می یابد .]11[ برخی از مهمترین کمک حلال هایی که معمولا استفاده میشوند الکل های پایین تر،DMF،استون، استو نیتریل است.
1-3-2-2 : مشتق یونی (کنترلpH)
تنظیمpH و اضافه کردن یک بار مثبت یا منفی به املاح قابل تبدیل به یون معمولا یک افزایش قابل توجه در حلالیت آنها در آب را موجب میشود.]12 [برای بعضی از واکنش ها حضور بخش باردار شده یا به شدت قطبی می تواند یک اثر خیلی مثبت داشته باشد]. 13 [از مزیت های این روش، جدا شدن محصولات از محلول بوسیله رسوب دادن از طریق تنظیمpH یا استخراج بعد از افزایش یون های مخالف انتقال فازاست.
1-3-2-3 :سورفاکتانت ها (مواد کم کننده فشار سطحی )
سورفاکتانت ها مولکول دو قطبی هستند که شامل یک ناحیه مجزای قطبی و یک ناحیه مجزای غیر قطبی هستند در آب، سورفاکتانت ها به جهت معینی از ساختار خودشان تمایل پیدا می کنند که در نتیجه آن ارتباط بین ناحیه غیر قطبی آنها و ناحیه قطبی مولکول های آب به حداقل برسد و هنگامی که غلظت مونومر سورفاکتانت به بیش از حد بحرانی معینی برسد،تولید مایسل رخ می دهد. مایسل ها ترکیباتی هستند که در اثر آرایش کروی مونومر سورفاکتانت بوجود می آیند و دارای فضای داخلی بسیار آبگریز و سطح آبدوست هستند.مواد آلی حل شده در آب بر اساس قطبیتشان با مایسل ها ارتباط برقرار می کنند ، مواد غیر قطبی به فضای داخلی مایسل ها انتشار میابند، مولکولهای با قطبیت متوسط نزدیک سطح قطبی جمع میشوند، در حالیکه مولکولهای قطبی بطور واضح در سطح مایسل یافت می شوند. اعتقاد بر این است که این تقسیم شدن مولکول حل شده، مسئول اثر کاتالیستی یا مهارکنندگی روی واکنش های آلی در محلول حاوی مایسل است]14[.
1-3-2-4:کمک دهنده های آبدوست
یکی از روش های بهبود حلالیت داروها با تبدیل آنها به مواد محلول در آب از طریق اتصال کووالانسی کمک دهنده آبدوست، است. در حالت ایده آل، اتصال باید ماهیت گذرا و برگشت پذیر داشته باشد تا اجازه رهایی داروی اصلی از کمک دهنده پخش شده روی آن را در هر دو حد واسط آنزیمی و شیمیایی بدهد.]15 [جدید ترین مثال کمک دهنده آبدوست که ممکن است از عامل سنتزی باشد،گروه 2-پیریدیل دی متیل سیلیل]16[است.
1-4.ایندولین
ایندولین یک ترکیب هتروسیکل آروماتیک میباشد با فرمول شیمیایی C8H6N که نام آیوپاک آن 2و3-دی هیدرو-H1- ایندول می باشد و به صورت زیر شماره گذاری می شود]17[
1-5.خصوصیات فیزیکی ایندولین
شکل ظاهری این ترکیب مایع سبز روشن می باشد با جرم مولکولی 17/119 و نقطه جوش oC221-220 و نقطه ذوب oC21- و چگالی g/ml 063/1 .
1-6. سنتزایندولین و مشتقات آن
1-6-1.سنتز کارآمد ترکیبات ایندولین از پیکولین آمید(PA)-β-آریل اتیل آمین با استفاده از کاتالیزور پالادیم از طریق آمیناسیون درون مولکولی باندهای C(SP2)-H با بازده بالا،کمترین استفاده از کاتالیزور ،شرایط واکنش ملایم و با استفاده از معرف ارزان قیمت می باشد.]18[
شکل1-1
1-6-2.آمیناسیون درون مولکولی آرن ها با کاتالیزور پالادیم با استفاده از Ce(SO4)2 و همچنین یک یا N-فلورو-2و4و6-تری متیل پیریدینیوم تریفلات به عنوان یک اکسیدان دو الکترونی نیز می تواند در سنتز مشتقات ایندولین ها و ایندول ها مفید باشد.]19[

شکل1-2

1-6-3. 1و2-کربوآمیناسیون درون مولکولی N–آریل اوره و 1و3-دی ان ها با کاتالیزور پالادیم.]20[

شکل1-3

1-6-4.کاهش N-(tert-بوتوکسی کربونیل)ایندول ها به N-(tert-بوتوکسی کربونیل)ایندولین ها با کاتالیزور پالادیم در حضور پلی متیل هیدرو سیلوکسان (PMHS) به عنوان عامل کاهنده در دمای اتاق.]21[
شکل1-4
1-6-5.هیدروژناسیون مشتقات ایندول با هانز دی هیدرو پیریدین(دی اتیل-2و6-دی متیل-1و4-دی هیدرو پیریدین-3و5-دی کربوکسیلیت)به عنوان منبع هیدروژن و یک اسید برونستد به عنوان کاتالیزور، راهی مؤثر برای سنتز ایندولین های با فعالیت نوری است.]22[
شکل1-5
1-7.واکنشهای ایندولین
1-7-1.هیدروژناسیون ایندولین]23[
شکل1-6

1-7-2.اکسیداسیون ایندولین
ایندولین بوسیله ی کاتالیزور اسید فسفریک کایرال و با مهاجرت اتم اکسیژن می تواند اکسید شده و به ایندول تبدیل شود(شکل 1-7)
شکل1-7
1-7-3.واکنش با آنزیم P450 و FMO
ایندولین توسط آنزیم سیتوکروم (P450) از طریق دهیدروژناسیون به ایندول تبدیل می شود.
ایندولین توسط FMOflavin-containing monooxygenase)) به N-هیدروکسی ایندولین (M3) اکسید شده سپس به یک حد واسط نیترون ایندولین که به N-هیدروکسی ایندول (M2) توتومری می شود تبدیل می گردد، این حدواسط می تواند دیمر شده ، و این دیمر بلافاصله بوسیله FMO یا اکسیژن هوا اکسید می شود و در نهایت [1و4و2و5]دیوکسی دیازول[a-3و2:a’-6و5]دی ایندول M4)) را تولید می کند]24[(شکل1-8)
شکل1-8
1-8.کاتالیزور هگزامتیلن تترآمینHMTA))
هگزامتیلن تترآمین(HMTA) (ترکیب 1)یا1و3و5و7-تترا آزانتری سیکلو]1و3و3[دکان یک مولکول چهار حلقه ای هتروسیکل است که ساختار قفس مانند دارد. دارای سمیت کم می باشد و به راحتی رقیق می شود. این معرف به نامهای مختلف از جمله هگزامین(Hexamin)، متنامین(Methenamine )، یروتروپین(Urotropine),شناخته میشود که بیشتر به هگزامین معروف است. این معرف همه کاره برای سنتز در شیمی آلی استفاده میشود.
هگزامین از واکنش بین فرمآلدهید و آمونیاک در یک محیط آبی و یا در فاز بخار به دست میآید(شکل1-9).]25[
شکل1-9(1)
از هگزامین میتوان به عنوان عامل فرمیله کننده استفاده کرد. به طوریکه در محیط اسیدی به آرامی هیدرولیز شده و فرمآلدهید آزاد میکند. در جنگ جهانی دوم مشتقات نیتراته هگزامین به عنوان بمب انفجاری در جنگ مورد استفاده قرار گرفتهاست. این مواد منفجره از HMX, RDX شروع شده اند.
هگزامین یک معرف سنتزی است که در سالهای اخیر در سنتز های آلی مثل داف (](Duff26[و هناف (](Henaff27[به عنوان عامل فرمیله عمل می کند. در حالی که در واکنش لاپینا (Lapina)]28[ نقش آمین نوع اول را دارد .بلاژویچ ]29[در سال1979 آزمایشات ذکر شده فوق را با هگزآمین انجام دادهاند.
1-9.واکنشهای چند جزئی
روشهای متعددی جهت تسهیل در سنتز ترکیبات پیچیده طبیعی ابداع شده است. یکی از روشها شامل فرآیند پیوستن پیوندهای ساده سازگار با یکدیگر و تشکیل پیوندهای متعدد میان مواد مختلف میباشد، مفهومی که از آن با نام واکنشهای چند جزئی (MCRs) یاد میشود. صرفنظر از طبیعت مکانیسمی آنها، در واکنشهای تک ظرفی چند جزئی، سه ماده و یا بیشتر بطور همزمان وارد واکنش میشوند (این واکنشها واکنشهای پشت سر هم، دومینویی و یا آبشاری نیز نامیده میشوند).
واکنشهای چند جزئی به لحاظ صرف زمان، هزینه، انرژی و مواد خام کمتر که دستاوردهایی را در زمینه اقتصادی و زیست محیطی به دنبال دارد، مزایای مهمی را بعنوان روشهای سنتز مرحلهای ارائه مینمایند. در عین حال، گوناگونی حاصل از این واکنشها منجر به تهیه دسته مختلفی از مواد تنها با ایجاد اختلاف در مواد مورد استفاده میگردد.
1-10. واکنشهای تک ظرفی
در 50 سال گذشته شاهد پیشرفتهای چشمگیری در زمینه کشف واکنشگرهای جدید، واکنشهای جدید و روشهای سنتزی جدید بوده ایم]30،31[ از جمله این روشها ترکیب دو یا چند واکنش مجزا و ایجاد یک واکنش تک ظرفی میباشد. این روش به دو گروه عمده که مستقل از مکانیسم واکنش است، تقسیم میگردد: واکنشهای دومینویی و واکنشهای متوالی. در دومینو (معمولاً بدلیل پشت سر هم بودن یا آبشاری بودن به این نام گفته میشود) واکنشگرها و کاتالیزورها با یکدیگر مخلوط میشوند و شرایط واکنش بصورتی تنظیم میشود که توالی آن بطور مناسبی انجام گیرد و هر مرحله تشکیل پیوند به عملکرد واکنش پیش از خود بستگی دارد. در واکنشهای متوالی، مرحله اول تأثیری بر مرحله دوم واکنش ندارد و واکنشگرهای خارجی و یا تغییر در شرایط واکنش صرفاً جهت دستیابی به سرعت دلخواه واکنش میباشد. هر دوی این فرآیندها باعث تشکیل مولکولهای پیچیده از مواد اولیه ساده بشکل مؤثر و کارآمد و در کمترین تعداد مراحل ممکن میگردد و بطور مطلوب برای ایجاد دستهای از مشتقات مولکولهای کوچک عرضه میشود. سنتزهای متوالی چند جزئی تک ظرفی که در آنها تعدادی مراحل سنتزی شامل دو یا چند واکنشگر در یک بالن و بدون جداسازی حدواسطها انجام میگیرد، درجه بالایی از کارآمدی وزن در واکنش را نشان میدهد و بالاخص روش مناسبی در شیمی ترکیبی و روشهای سنتزی مشتقات مختلف یک ترکیب میباشد. بسیاری از مولکولهای آلی سنتزی کوچک با قابلیت دارا بودن خواص دارویی بالا، شامل حلقههای هتروسیکلی هستند. بنابراین شیمی هتروسیکل همواره توجه شیمیدانان دارویی و سنتزی را به خود جلب نموده است و گسترش روشهای جدید که باعث دستیابی بهتر به هتروسیکلها میباشد همچنان مفید و مورد توجه است. در گذشته روشهایی بر پایه واکنشهای چند جزئی تأثیر خود را در تهیه انواع مختلف هتروسیکلها به اثبات رساندهاند. یک روش سنتزی چند جزئی تک ظرفی مانند سنتزهای ترکیبی و موازی میتواند در فرآیندهای با توان عملیاتی بالا که تابع روشهای خودکار میباشد، بسیار ارزشمند باشد.اولین واکنش چند جزئی در سال 1838 میلادی توسط لورنت و گرهارت انجام شد این گروه، از واکنش روغن بادام تلخ ،آمونیاک ، بنز آلدهید و هیدروژن سیانید، بنزوئیل آزوتید را بدست آورند. شیمی واکنشهای چند جزئی 12 سال بعد زمانی که استرکر تشکیل -آمینو اسیدها را از آمونیاک، ترکیبات کربونیل دار و هیدروژن سیانید گزارش کرد، شروع شد. سنتز ترکیبات هتروسیکل از طریق واکنشهای چند جزئی در اوایل دهه ی 1880 میلادی انجام شد. در این زمان بسیاری از واکنشهای چند جزئی،نظیر هانش، بیگینلی، مانیخو غیره معرفی شدند.]32،33[واکنشهای چند جزئی دارای اهمیت روزافزونی در شیمی آلی و دارویی هستند زیرا امروزه، یک مسئله مهم در سنتز این است که چگونه می توان یک مولکول را به طریق عملی سنتز کرد که تا حد امکان این مولکول به گونه ایده آل و واقعی نزدیک باشد.
1-10-1. مزایای واکنش های چند جزئی
واکنش های چند جزئی نسبت به روش های سنتی و خطی پشت سر هم، دارای مزایای زیر می باشد.
انتخاب گری: تولید یک محصول از بین چندین واکنشگر ورودی
اقتصاد اتم: حضور بیشترین تعداد اتم از مواد اولیه در محصول نهایی
همگرایی (Convergency): به حداکثر رساندن بازده کلی واکنش با به حداقل رساندن تعداد مراحل پی در پی واکنش
نکته قابل توجه در این روش این است که از طریق این واکنش می توان تعداد مراحل لازم برای رسیدن به محصول نهایی را کاهش داده و هم چنین بازده کل واکنش را افزایش داد.
شکل1-10
همانطور که در شکل1-10 مشخص است با کاهش تعداد مراحل واکنش، بازده آن تا چهار برابر افزایش یافته است
1-11. ترکیبات اسپیرو
اصطلاح اسپیرو اولین بار توسط بایر در سال 1900 بیان شد.]34[روشهای زیادی برای سنتز اینگونه ترکیبات در متون آمده است. بعنوان مثال میتوان به آلکیلاسیون، واکنشهای نوآرایی، حلقه زایی، واکنشهای کاتالیز شده با فلزات واسطه و شکستن سیستمهای پل دار اشاره کرد.]35[
ترکیبات زیادی در طبیعت وجود دارند که دارای ساختار اسپیرو هستند و به طور گسترده از منابع مختلف استخراج و جداسازی شده اند. بعنوان مثال هستیریونیکوتوکسینکه در پوست قورباغه های سمی یافت می شود. و دارای ساختار اسپیرو پی پیریدین می باشد.]36[
1-12. سیستم حلقه اسپیرو اکسو ایندول
دو نمونه از ترکیبات اسپروموجود در طبیعت که دارای سیتم اسپیرو اکسو ایندولی هستند اسپیروتری پروستاتین A و اسپیروتری پروستاتین B می باشند که از تخمیر در بستر مایع از کپک آسپرژیلوس فومیگاتوس(Aspergillus Fumigatus) بدست می آیند و خاصیت مهار کنندگی در چرخه سلولی پستانداران را دارند.]37[
مثال دیگر از این دسته از مواد اسپیرو ، آلکالوئید جداسازی شده از گل یاسمن بومی گواتمالا ( Sempervirens Gelsemium)، به نام Gelsemin است که دارای ساختار قفسی شکل شش ضلعی متصل به اکسو ایندول می باشد.]38[
Gelsemin
همچنین ترکیبات اسپیرو اکسوایندولینی در گیرندههای موسکارینی موشها مشاهده شدهاست].39[

Isopteropodin Pteropodin
تشابه همه این ترکیبات، وجود مرکز کربنی نوع چهارم و حلقه متصل به آن است که باعث پیچیدگی ساختار آنها شده است.
1-13.سنتز ترکیبات اسپیرواکسو ایندول از ایزاتین
معمول ترین روش برای سنتز ترکیباتی با اسکلت اسپیرو اکسو ایندول استفاده از ایزاتین می باشد. برای همین منظور سریدهار (Sridhar) و همکارانش در سال 2009 با شروع از ایزاتین در واکنش با مالونونیتریل یا متیلسیانواستات (2) و دیمدون (3) در حضور بتا دکسترین بعنوان کاتالیزور مطابق شکل ترکیبی را سنتز کردند که دارای اسکلت اسپیرواکسوایندولی و 2-آمینو کرومن بود (شکل1-11).]40[
(3) (2)
شکل1-11
سنتز تک ظرفی اسپیرو اکسوایندولها کاتالیزه شده توسط SBA-15 در سال 2012 گزارش شده است. در این روش ترکیبات اسپیرو، در حضور کاتالیزورSBA-15 سنتز میشوند. SBA-Pr-NH2 به عنوان یک نانوکاتالیزور جدید در سنتز تک ظرفی ترکیبات اسپیرو با ایزاتین ودیمدون(5) ومعرف متیلن فعال شده (4) درمحیط آبی مورد استفاده قرار میگیرد(شکل1-12).]41[
SBA-Pr-NH2 کاتالیزور پایه جامد متخلخل با اندازه منافذnm 6 است که به راحتی با صاف کردن ساده قابل استفاده مجدد می باشد.زمان کوتاه مدت واکنش و بازده بالا از مزیتهای این نانوکاتالیست در این روش سنتزی میباشد
(5) (4)
شکل1-12
مکانیسم پیشنهادی برای واکنش فوق به صورت زیر میباشد. (شکل1-13)
شکل1-13
محمدی و همکارانش در سال 2013 برای سنتز ترکیبات اکسوایندولی به جای مالونونیتریل یا اتیلسیانواستات از دو مول دی مدون استفاده کرده اند.]42[
شکل1-14
از مزیتهای انجام واکنش در شرایط بدون حلال میتوان به موارد زیر اشاره کرد:
محیط واکنش نیازی به جمعآوری خالصسازی ودفع ندارد.
در مقیاس آزمایشگاهی غالبا به تجهیزات ویژهای نیاز ندارد.
زمان واکنش کاهش یافته و با افزایش راندمان و کاهش انرژی مورد استفاده همراه است.
عمدتا انتخابگری بالایی مشاهده میشود.
از نظر اقتصادی بسیار سودمند است چون هزینه بازیافت یا دفع حلال حذف میشود.
چن و شی در سال 2013 ،مشتقات اسپیرو ایندول (7) را گزارش کردند.که این مشتقات از واکنش سه جزیی تک ظرفی ترکیبات ایزاتین ،فتال هیدرازید(6) ،مالونو نیتریل یا اتیلسیانواستات تهیه شدهاند (شکل1-15).]43[
(7)(6)
شکل1-15
آزمایشات نشان داده اند در صورت استفاده از R = CO2Et باشد سرعت و راندمان پایین خواهد بود که احتمالا به علت واکنشپذیری پایین اتیلسیانواستات است.
ترکیب دیگری از اکسوایندول (10) در حضور باربیتوریکاسید (8) و 3-متیلایزوکسازول2-آمین (9) سنتز شده است.]44[
(10) (9) (8)
شکل1-16
مکانیسم واکنش فوق به صورت زیر می باشد (شکل1-17)
شکل1-17
طی تراکم نووناگل در واکنش تک ظرفی سه جزئی آلدهیدهای آروماتیک مختلف (12) و مشتقات(11) 2 -(2- اکس ایندولین -3- ایلیدین) مالونونیتریل و سارکوزین (13) وL -پرولین (14) ترکیبات اکسوایندول (15) و اکسوپیرولیزین (16) تولید میشود. (شکل1-18).]45[
شکل 1-18
واکنش چند جزئی از ایزاتین، 3- فنیل-5-ایزوکسازولن (17) و سارکوزین (13) وL- پرولین (14) در متانول تحت شرایط رفلاکس مشتقات اسپیرواکسوایندول (18و19) را تولید میکند. واکنش از مسیر مکانیسمی غیرمعمول پیش میرود. (شکل1-19).]46[
شکل1-19
طی تراکم متیل-4- استیل فنیل کربامات (20) با ایزاتین، ترکیب (21) تولید میشود. که با حلقه زایی 1و3 دوقطبی، ترکیب فناسیل ایزوکینولینیومبرومید (21) در حلال تری اتیلآمین، ترکیب اسپیرو (22) حاصل میشود (شکل1-20).]47[
(21)(20)
(22)(21)
شکل1-20
از ترکیب آلفا دیازواستر(23) با ایمین (24) با مقدار کاتالیزوری از Cu(I) حدواسط ایمین تولید میشود، که با حلقهزایی با ترکیب (25) محصول اسپیرو پیرولولیدین اکسوایندول (26) تحت واکنش سه جزئی به دست میآید (شکل1-21).]48[
شکل1-21
ترکیب اسپیرواکسو ایندول گزارش شده در 2013 توسط محمدی و لشکری از سنتز تک ظرفی سه جزئی، 1و3 دی کتون حلقوی (27) و بتا آمینو نفتالن (28) در حلال آب و مقدار کاتالیزوری از پارا تولوئن سولفونیکاسید حاصل شده است (شکل 1-22).]49[
(28)(27)
شکل 1-22
1-14. سنتز ترکیبات اسپیرو از ماده اولیه غیر از ایزاتین
در سنتز ترکیبات اسپیرو میتوان به جای ایزاتین از نین هیدرین (29) و آسنفتیلن-1،2-دی اون (30) استفاده کرد(شکل1-23 و1-24).]49[
(29)
شکل 1-23
(30)
شکل1-24
1-15 . سنتز ترکیبات دو اسپیرو از ایزاتین ها سنتز ترکیبات دو اسپیرو روش جدیدی است که با حلقهزایی ترکیبات 1و3 دو قطبی از آزومتین (که با کربوکسیل زدایی از تترا هیدرو ایزو کینولین-3- کربوکسیلیک اسید (31) تولید می شود) و ایزاتین و 1و3 دو قطبی غیر معمول مثل 3- آریلیدین-4- کرومنون (32) و 3- آریلیدن-4- فاوانون (33) به دست میآیند (شکل1-25).]50[
شکل1-25
هچنین میتوان از مورفولین (34) و 2-آریل-دن تترا هیدرو-1-نفتالنون (35) و سارکوزین (13) در واکنش های فوق استفاده کرد (شکل 1-26و1-27).]51،52[
شکل1-26
شکل1-27
ترکیب جدید اسپیرو پیرولو(37) توسط نوآرایی نووناگل وحلقهزایی ترکیبات ایزاتین،سارکوزین (13)و1و3-ایندان دی اون(27) و آلدهید (36) سنتز شدهاست (شکل1-28).]53[
شکل1-28
1-16. سنتز ترکیبات سه اسپیرو از ایزاتین
لی و همکارانش سنتز ترکیبات سهاسپیرو را در سال 2010 گزارش کردهاند.این ترکیبات با استفاده از آزومتین، 1-بنزیل-3و5-دی هیدرومتیلیدن-4-پیپیریدینون (38) و ترکیب دارای گروه نیتریل اکسید (39) سنتز میشوند(شکل1-29).]54[
شکل1- 29
1-17. هدف
هدف از این کار پژوهشی ابتدا سنتز پیش ماده5و4-دي هيدرو پيرولو[1،2،3-hi]ايندول-2,1دي اون ومطالعه واكنش پذيري آن تحت شرايط كاتاليز شده و استفاده از آن در سنتز تکظرفی سه جزئی مشتقاتی از ترکیبات اسپیروپیرولو در حضور کاتالیزور هگزامتیلن تترآمین (HMTA) و حلال آب میباشد
همچنین سنتز پیش ماده5و6 -دی هیدروH1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اونومطالعه واكنش پذيري آن تحت شرايط كاتاليز شده و استفاده از آن در سنتز تکظرفی سه جزئی مشتقاتی از ترکیبات اسپیروپیرولو در حضور کاتالیزور پاراتولوئن سولفونیک اسید(p-TSA)و حلال آب میباشد
در این کار پژوهشی، مشتقات اسپیروی حلقه های پنج عضوی ایندولینی و مشتقات اسپیروی حلقه های شش عضوی کینولینی سنتز شده و باهم مقایسه میشوند.
فصل دوم
بخش تجربی
2-1.روشهای تجربی
تمامی واکنشگرها و معرفها از شرکتهای H.D.B ،Aldrich ،Merck ،Fluka با کیفیت عالی خریداری شده و بدون نیاز به تخلیص اضافی استفاده شده اند. شناسایی خصوصیات فیزیکی محصولات بوسیله داده های طیفیIR ،NMR بررسی شده اند. پیشرفت واکنشها بوسیله TLC ( روی ورقه آلومینیومی سیلیکاژل 254F60 ) دنبال شدند.
طیف مادون قرمز (IR) با استفاده از اسپکتروفتومتر IR Thermo Nicolet Nexus 670–FT ترسیم شده اند. نقطه ذوب با استفاده از دستگاه Electrothermal Engineering LTD 16218 گرفته شد.
نکات قابل توجه در مورد اعداد ارائه شده در بخش تفسیر داده های طیفی:
الف: اعداد ارائه شده در قسمت طیف مادون قرمز (IR) بر حسب cm-1 می باشند.
ب: جابجایی شیمیایی ارائه شده در قسمت رزونانس مغناطیس هستهای پروتون بر حسب ppm و ثابت های کوپلاژ بر حسب Hz میباشند.
2-2. روشهای سنتزی مورد استفاده
بخش اول
2-2-1.سنتز4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi]ایندول-1و2-دی اون
در این تحقیق برای تهیه پیش ماده مورد نظر ،از ایندولین و اگزالیل کلراید استفاده شد که روش کار در زیر بطور کامل آورده شده است.
2-2-1-1.سنتز 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید
شکل2- 1
اگزالیل کلراید (18 میلی مول، 3/2 گرم) تحت شرایط محیط تاریک، سرد (دمای پایین تر از oC 5)و اتمسفر بی اثر، به محلول 2و3- دی هیدرو-1H-ایندول (8/16 میلی لیتر،55/1 گرم، 13 میلی مول) در بنزن (10 میلی لیتر) قطره قطره افزوده گردید، با
ریختن اولین قطره تغییرات رنگ در مخلوط واکنش ملاحظه شد. مخلوط واکنش به مدت 2 ساعت در دمای اتاق هم زده شد. بعد از 2 ساعتTLC حضور محصول و عدم حضور ماده اولیه رانشان داد. سپس بنزن تبخیر گردید و محصول 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید با (راندمان62%، 116میلی گرم، 1 میلی مول ،نقطه ذوب oC 117) حاصل شد.(شکل2-1)
Yield (116mg,1 m mol, 62%); mp: 117oC
FT-IR: :max (KBr): 3446, 2947, 1739, 1668, 1236, 1015 Cm-1
2-2-1-2.سنتز 4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi]ایندول-1و2-دی اون
شکل2-2
دی کلرو متان (20 میلی لیتر) به 2-(ایندولین-1-ایل)-2-اکسو استیل کلراید(191/0 گرم، 4/1 میلی مول) افزوده شده سپس آلومینیوم کلراید سوبلیمه شده (4/0گرم، 3 میلی مول) اضافه گردید و به مدت 24 ساعت هم زده شد. به مخلوط واکنش اسید کلریدریک 2 نرمال (30میلی لیتر) افزوده شد. فاز آلی جداسازی شده با آب شستشو داده شد سپس بی کربنات پتاسیم 2 نرمال ( 30میلی لیتر ) افزوده شد مجدداً با آب شستشو داده شد. بعدازتبخیر حلال رسوبی به رنگ زرد با راندمان (51%,47میلی گرم، 2/1 میلی مول) و نقطه ذوب (oC 157) حاصل شد. (شکل2-2)
Yellow Crystal (47mg, 1.2 m mol,51%); mp: 157℃
FT-IR: (KBr))max: 3444, 2917, 1738, 1648, 1593 cm-1
HNMR: HH(300 MHz, CDCl3): 3.20 (t, 2H, J=8.4Hz), 4.24 (t, 2H, J=9Hz), 7.01-7.15 (m, 2H, Ar-H),7.19(d, 1H, J=9Hz, Ar-H).

2-2-2.روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو
در سنتز این سری از ترکیبات ، به مخلوطی از4و5-دی هیدرو پیرولو[1،2،3-hi]ایندول-1و2-دی اون (1میلی مول، 173میلی گرم ، ترکیب شماره 1)، مالونو نیتریل یا اتیل سیانواستات (1 میلی مول) (واکنشگر 2) و بتا دیکتون (1 میلی مول) (واکنشگر 3) در حلال آب (5 میلی لیتر)، کاتالیزور هگزآمین (1میلی مول ) افزوده و به مدت 6-3 ساعت حرارت داده شد.
بعد از کامل شدن واکنش مخلوط واکنش به آرامی سرد شد. رسوب حاصل پس از جداسازی سه بار با اتانول سرد شستشو داده شده و در دمای 70-60 درجه سلسیوس خشک شد (شکل2-3)
a-d4321
ساختار محصولات سنتز شده در جدول 2-1 آورده شده است.
جدول2-1
m.p(℃)
dec. Yield % Time (h)ProductReactant (3)XEntry
304
28
5

CN
1
301
30
5

COOEt
2
310
32
6

CN
3
302
30
7

COOEt
4بخش دوم
2-3. سنتز 5و6 -دی هیدرو H1-پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)-دی اون
در این تحقیق برای تهیه پیش ماده مورد نظر ،از 4،3،2،1-تترا هیدرو کینولین و اگزالیل کلراید استفاده شد که روش کار در زیر بطور کامل آورده شده است.
2-3-1.سنتز 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید به محلولی از 1، 2، 3، 4-تترا هیدرو کینولین (7/2 میلی مول) در بنزن (10 میلی لیتر) در دمای oC 5 به آرامی اگزالیلکلراید (5/5 میلی مول) اضافه شد. مخلوط حاصل به مدت 2 ساعت در دمای اتاق به هم زده شد. در انتها، بعد از تبخیر حلال حدواسط مورد نظر بدست آمد (شکل 2-4).
شکل 2-4
IR(KBr)(max: 3440, 2946, 1735, 1662, 1600, 1431, 1411, 1351, 1311, 762 cm-1
2-3-2. سنتز 5و6- دی هیدروH1-پیرولو]3، 2، 1-[ijکینولین-1و2(H4)-دی اون
آلومینیم کلراید سوبلیمه شده (3/1 میلی مول ، 400 میلی گرم) به آرامی به محلول 2-(3و4-دی هیدرو کینولین-1(H2)-ایل)-2-اکسو استیل کلراید (2/1 میلی مول ،225 میلی گرم) در دی کلرومتان (20 میلی لیتر) اضافه شد. مخلوط حاصل به مدت 24 ساعت در دمای اتاق هم زده شد. سپس اسید کلریدریک(30 میلی لیتر، M2 ) افزوده شده ، فاز آلی جداسازی شده و به ترتیب با پتاسیم بیکربنات (M2، 20 میلی لیتر) و آب مقطر (20 میلی لیتر) شستشو داده شد. بعد از تبخیرحلال، باقی مانده در حلال اتانول نوبلور گردید. محصول بصورت بلور های قرمز رنگ با نقطه ذوب ℃197و راندمان 85%(180میلی گرم ) بدستآمد(شکل2-5).

شکل 2-5
Red Crystal (180 mg, 85%). mp 197 ℃; IR(KBr)(max: 3446, 3041, 2946, 1730, 1597, 1473, 1350cm-1; H (300 MHz, CDCl3) :2.02-2.09 (m, 2H, CH2), 2.8 (t, 2H, CH2, J=6Hz), 3.77 (t, 2H, CH2, J=6 Hz), 7 (t, 1H, H-Ar, J=7.5 Hz), 7.34 (d, 1H, H-Ar, J=7.5 Hz), 7.4 (d, 1H, H-Ar, J=7.5Hz).
2-3-3. روش کلی سنتز ترکیبات اسپیرو
در سنتز این سری از ترکیبات ، به مخلوطی از 5، 6 -دی هیدرو H1- پیرولو]3، 2، 1-[ij کینولین-1و2(H4)- دی اون (1میلی مول، 187 میلی گرم ، ترکیب شماره 1)، مالونو نیتریل یا اتیل سیانواستات (1 میلی مول) (واکنشگر 2) و بتا دیکتون (1 میلی مول) (واکنشگر 3) در حلال آب (5 میلی لیتر)، (مول%20 )کاتالیزور p-TSA(پارا تولوئن سولفونیک اسید)افزوده و به مدت 6-3 ساعت حرارت داده شد. بعد از کامل شدن واکنش مخلوط واکنش به آرامی سرد شد. رسوب حاصل پس از جداسازی سه بار با اتانول سرد شستشو داده شده و در دمای 70-60 درجه سلسیوس خشک شد (شکل2-6)
f ‘4a’-43 2



قیمت: تومان

About the author

92 administrator

You must be logged in to post a comment.