1-(1H-pirazol-1-il)etanons CAS 10199-64-1

Pirazols ir π-pārmērīgs aromātisks heterocikls. Elektrofīlās aizvietošanas reakcijas galvenokārt notiek 4. pozīcijā un nukleofīlās uzbrukumi 3. un 5. pozīcijā.

Pirazoliem, kas daudzveidīgi aizvietoti ar aromātiskām un heteroaromātiskām grupām, piemīt daudzas bioloģiskas aktivitātes, kas padara tos īpaši interesantus. mēs pētīsim šo attīstību un iepazīstināsim ar metodēm, ko parasti izmanto, lai piekļūtu aizvietotajiem pirazoliem, tas ir:

Hidrazīna un līdzīgu atvasinājumu ciklokondensācija ar karbonilsistēmām.
Dipolāri cikloadījumi.
Daudzkomponentu reakcijas.
Hidrazīna un tā atvasinājumu ciklokondensācija uz 1,3-difunkcionālām sistēmām
Galvenā metode, ko izmanto aizvietotu pirazolu iegūšanai, ir ciklokondensācijas reakcija starp atbilstošu hidrazīnu, kas darbojas kā divzobu nukleofīls, un oglekļa vienību, piemēram, 1,3-dikarbonila savienojumu, 1,3-dikarbonila atvasinājumu vai , -nepiesātināts ketons.

No 1,3-Diketones
1,3-dikarbonila savienojumu ciklokondensācija ar hidrazīna atvasinājumiem ir vienkārša un ātra pieeja poliaizvietotu pirazolu iegūšanai. Pirmo aizvietoto pirazolu sintēzi 1883. gadā veica Knorr et al. kas reaģēja ar -diketonu 1 ar hidrazīna atvasinājumiem, iegūstot divus regioizomērus 2 un 3.

Patiešām, autori ir atklājuši, ka arilhidrohlorīda hidrazīna ciklokondensācija ar 1,3-diketoniem aprotiskos dipolāros šķīdinātājos dod labākus rezultātus nekā polārajos protonos šķīdinātājos (piemēram, etanolā), ko parasti izmanto šāda veida reakcijām. Pēc apstākļu optimizācijas 10 N HCl šķīduma pievienošana amīda šķīdinātājam (DMF, NMP, DMAc) vai urīnvielai (DMPU, TMU) ļauj palielināt iznākumu, paātrinot dehidratācijas posmus. Tādējādi diketonu ciklokondensācija ar hidrazīnu notiek apkārtējās vides temperatūrā N,N-dimetilacetamīdā skābā vidē, lai iegūtu atbilstošos pirazolus ar labu iznākumu un labu regioselektivitāti.

Kondensējot dažādus arilhidrazīnus ar 4,4,4-trifluor-1-arilbutānu-1,3-diketoniem 9, tika iegūti divi izomēri 11, 12 ar 74–77% iznākumu. Iegūtā selektivitāte ir 98:2 par labu 11. izomēram. Salīdzinājumam, reakcijas, kas veiktas parastos apstākļos etanolā, apkārtējās vides temperatūrā, rada ekvimolārus regioizomēru maisījumus. Tomēr, ja CF3 grupu aizstāj ar CH3 vai CHF2, tiek novērots regioselektivitātes kontroles zudums. Visbeidzot, arilhidrazīnu kondensācijas ar 1,3-diketoniem 13, kas ir {{20}}aizvietoti ar alkilgrupu, dod trīsaizvietotus pirazolus 14 un 15 ar 79–89% iznākumu un regioselektivitāte ir lielāka par 99,8:0,2 par labu izomēram 15 visos gadījumos.

No acetilēna ketoniem
Hidrazīna atvasinājumu 17 ciklokondensācijas reakcija uz acetilēna ketoniem 16, veidojot pirazolus, ir zināma jau vairāk nekā 100 gadus. Tomēr reakcija atkal rada divu regioizomēru 18 un 19 maisījumu.

Diacetilēna ketoni 20 reaģēja ar fenilhidrazīnu 5 etanolā, veidojot divus regioizomērus pirazolus 21 un 22. Izmantojot fenilhidrazīnu, tika izveidots regioizomēru maisījums 21/22 apmēram 3:2. Kad hidrazīna hidrāts tika izmantots kā nukleofīls, tika izolēts tikai regioizomērs 21, iespējams, ūdeņraža saites dēļ ar etilestera grupu.

Reģioselektivitātes atšķirība, kas novērota, lietojot metilhidrazīnu (attiecība 27/28=93:3 līdz 97:3) vai arilhidrazīnu (attiecība 28/27=87:13 līdz 99:1), ir izskaidrojama ar to, ka slāpeklis, kas satur metilgrupu, ir daudz nukleofilāks un reaģēs ar Maikla pievienošanu uz acetilēna trīskāršo saiti ketonu, kam seko imīna intramolekulāra veidošanās. Ja hidrazīns ir aizvietots ar arilgrupu, primārais amīns ir visnukleofilākais un reaģēs uz trīskāršo saiti, kam sekos sekundārā amīna uzbrukums karbonilgrupai.

No vinila ketoniem
Ciklokondensācijas reakcija starp ,-etilēnketonu un hidrazīna atvasinājumu izraisa pirazolīnu sintēzi, kas pēc oksidēšanas nodrošina pirazola gredzenu.

Etilēnketona 29 kondensācija ar p-(4-(terc-butil)fenil)hidrazīnu 30 vara triflāta un 1-butil-3-metilimidazolija heksafluorfosfāta [bmim] klātbūtnē (PF6) kā katalizatorus, lai piekļūtu pirazolīnam 31. Attiecīgais 1,3,5-triaizvietots pirazols 32 tika iegūts pēc šī pirazolīna oksidēšanas in situ. Reakcijas protokolā tika iegūti 1,3,5-triarilpirazoli ar labu iznākumu (apmēram 82%), pievienojot vienā katlā – ciklokondensāciju starp halkoniem un arilhidrazīniem, kā arī oksidatīvās aromatizācijas stāvokļi bez papildu oksidējošā reaģenta nepieciešamības. Katalizatoru var atkārtoti izmantot vairāk nekā četrus ciklus bez lieliem katalītiskās aktivitātes zudumiem.

3,5-diaril-1H-pirazolu sintēze no reakcijas -arilhalkoniem 33 ar ūdeņraža peroksīdu, kas radīja epoksīdus 34. Pēc tam, pievienojot hidrazīna hidrātu, tika iegūti pirazolīna starpprodukti 35, kuru dehidratācija ieguva vēlamo 3. ,5-diaril-1H-pirazoli 36.