إيزوكينولينهو مركب عضوي يحتوي على هيكلين من حلقات سبيرو ، أحدهما عبارة عن حلقة بنزين والآخر عبارة عن مركب نيتروجين هيدروجين. يتميز Isoquinoline بخصائص كيميائية فريدة ومجموعة واسعة من التطبيقات. يلعب دورًا مهمًا في تخليق الأدوية وتخليق المنتجات الطبيعية والتوليف العضوي. تلعب المركبات أيضًا دورًا مهمًا في مجال التخليق العضوي. نظرًا للهيكل الفريد للإيزوكينولين ، فإنها تستخدم بشكل شائع في الكيمياء العضوية مثل حديديات (الحديديات هي مركبات عضوية تسهل تكوين رابطة CC). يمكن تصنيع مركبات الأيزوكينولين بطرق فعالة مختلفة ، مثل استخدام التفاعلات العطرية المحبة للنووية وتفاعلات الاختزال في ظل الظروف الحركية والديناميكية الحرارية.
Isoquinoline هو مركب عضوي مهم مع استخدامات واسعة وقيمة بحثية. طريقة تصنيع Gattermann-Skita هي إحدى الطرق الفعالة لتحضير Isoquinoline. ستقدم هذه المقالة خطواتها وآلياتها بالتفصيل.
1. تركيب Gattermann-Skita
مبدأ التوليف:
في تركيب Gattermann-Skita ، يتم تكثيف الألدهيدات العطرية بالأمونيا أو الأمينات تحت تحفيز أملاح النحاس أو النحاس لتشكيل قواعد شيف. بعد ذلك ، تضاف قاعدة شيف هذه إلى الركيزة تحت تحفيز حمض لويس لتوليد الجسم بين القطبين N-Heterocyclic. في وجود الماء ، يحصل الجسم بين القطبين على قص مائي وينتج الإيزوكينولين المطلوب.
خطوات محددة:
تخليق سيكلوهبتينون:
يمكن تصنيع السيكلوهيبتينون من خلال مجموعة متنوعة من الطرق ، والطريقة الأكثر استخدامًا هي طريقة Kettlewell و Robinson. الخطوات المحددة هي كما يلي:
الخطوة 1: امزج 3- فينيل أسيتون وأكسيد أيزوبروبيل الصوديوم (IBX) وتفاعل في ظروف معتدلة للحصول على 3- فينيل -5- أيزوبروبيل-سيكلوهبتن -2- واحد.
الخطوة 2: يُزال البنزين في محلول التفاعل للحصول على سيكلوهبتيل المنتج المستهدف
يعتبر تخليق Gattermann-Skita طريقة تقليدية أخرى لتحضير الإيزوكينولين. تتطلب هذه الطريقة مصادر الألدهيدات العطرية والأمونيا (مثل الأمونيا أو الأمينات) كمواد أولية ، ولها انتقائية وفعالية جيدة.
2. وظائف CH المحفزة PD:
تشير وظيفة CH المحفزة Pd إلى تفاعل التشغيل المباشر على رابطة الكربون والهيدروجين للجزيئات العضوية. في هذا التفاعل ، يتم إدخال محفز Pd في التفاعل كمحفز ، ويتم تنشيط رابطة CH في الجزيء من خلال آلية إضافة مؤكسدة ، مما يحقق الجمع بين رابطة CH المنشط والمجموعة الوظيفية ، وبالتالي تحقيق المجموعة الوظيفية على ذرة الكربون. يتصل. لا تتطلب هذه التقنية استخدام المنشطات ، ويمكن تنفيذها مباشرة في الهواء ، ولها انتقائية عالية ، وهي تقنية تفاعل صديقة للبيئة وصديقة للبيئة. تتمتع تقنية توظيف CH المحفزة Pd بآفاق تطبيق واسعة ، وقد أحرزت تقدمًا مهمًا في مجالات المستحضرات الصيدلانية ومبيدات الآفات وعلوم المواد والتوليف العضوي.
يمكن تقسيم طريقة التوليف لوظيفة CH المحفزة Pd إلى الخطوات التالية:
الخطوة الأولى: اختيار محفز PD:
في وظيفة CH المحفز Pd ، من المهم جدًا اختيار محفز Pd مناسب. تتضمن محفزات Pd الشائعة PPh3PdCl2 ، Pd (OAc) 2 ، Pd2 (dba) 3 ، إلخ. يستخدم PPh3PdCl2 بشكل شائع في تفاعلات التفعيل ، بينما يستخدم Pd (OAc) 2 في تفاعلات الأكسدة وتفاعلات الجذور الحرة المعقدة.
الخطوة الثانية: اختيار المواد المتفاعلة:
في وظيفة CH المحفزة Pd ، من المهم أيضًا اختيار المادة المتفاعلة المناسبة. Isoquinoline هو جزيء يحتوي على حلقة عطرية وذرة نيتروجين غير متجانسة. توجد روابط NH و CH في هيكلها الجزيئي ، والتي يمكن تنشيطها لتحقيق وظيفية روابط CH.
الخطوة الثالثة: التحكم في شروط التفاعل:
يمكن التحكم في ظروف التفاعل لوظيفة CH المحفز Pd عن طريق اختيار المحفز ودرجة حرارة التفاعل ووقت التفاعل. من بينها ، تعتبر درجة حرارة التفاعل عاملاً مهمًا يؤثر على معدل التفاعل. عادة ، أثناء تركيب Isoquinoline ، يتم التحكم في درجة حرارة التفاعل بين 100-180 درجة. عادة ما يكون وقت رد الفعل عدة ساعات.
الخطوة 4: إضافة وكيل مساعد:
في وظيفة CH المحفزة Pd ، يعتبر العامل المساعد أيضًا عاملاً مهمًا. يمكن للعامل المساعد تعزيز التبادل بين رابطة CH المنشط والمجموعة الوظيفية في التفاعل ، وإدراك اتصال المجموعة الوظيفية. تشمل العوامل المساعدة الشائعة مصادر البلاديوم والقواعد والروابط وما إلى ذلك ، على سبيل المثال ، يمكن استخدام قاعدة Hünig و K3PO4 وما إلى ذلك كعامل مساعد أساسي للمشاركة في التفاعل.
الخطوة الخامسة: آلية التفاعل:
في وظيفة CH المحفزة Pd ، تتضمن آلية التفاعل تنشيط رابطة CH ، والتعلق الوظيفي للمجموعة ، والدورة التحفيزية ، وما إلى ذلك. يتم إذابة محفز Pd في نظام التفاعل ويقدم آلية إضافة مؤكسدة لتنشيط رابطة CH. تعتمد الانتقائية أثناء التفاعل بشكل أساسي على الدورة التحفيزية المتكونة من توليفة من محفز Pd والعامل المساعد والمتفاعلات. إذا تم اختيار ظروف التفاعل والعوامل الحفازة المناسبة ، فيمكن تحقيق تخليق الأيزوكينولين بكفاءة عالية وانتقائية عالية وعائد مرتفع.
تعد وظيفة CH المحفزة Pd طريقة أحدث لتخليق isoquinoline ، والتي تستخدم محفزًا جديدًا Pd لتنفيذ تفاعلات وظيفية CH بكفاءة. تتميز بمزايا التشغيل البسيط وظروف التفاعل المعتدلة والكفاءة العالية. يمكن تحقيق تخليق الأيزوكينولين مع إنتاجية عالية وانتقائية عالية وكفاءة عالية عن طريق اختيار محفزات Pd المناسبة والمتفاعلات وظروف التفاعل. يمكن استخدام هذه الطريقة لتحسين النشاط الكيميائي لبعض المواقع الوظيفية في الأيزوكينولين ، ولها آفاق تطبيق واسعة.
آلية التفاعل ملموسة كما يلي:
تحت تأثير عامل حفاز ، يمكن استخدام طريقة وظيفية CH المحفزة Pd لتنشيط رابطة CH العطرية وتشكيل رابطة Pd-C. من خلال ظروف تفاعل محددة ، يمكن لرابطة Pd-C أن تتفاعل بشكل أكبر مع النويدات مثل النيتروجين والأكسجين ، وفي النهاية تشكل بنية كيميائية جديدة.
باختصار ، تعتبر طرق تحضير الأيزوكينولين غنية جدًا ، بما في ذلك تخليق Pictet-Spengler ، وتخليق Bischler-Napieralski ، وتخليق Gattermann-Skita ، ووظيفة CH المحفز Pd والطرق الكيميائية الأخرى. هذه الطرق لها خصائصها الخاصة ، ويمكن اختيار الطريقة المقابلة وفقًا للاحتياجات الفعلية. في الوقت نفسه ، مع التطوير المستمر للتكنولوجيا الكيميائية ، يُعتقد أن طرق تحضير Isoquinoline أكثر كفاءة وصديقة للبيئة ستظهر في المستقبل.