5- Cyanoindoleهو مركب عضوي مهم يستخدم على نطاق واسع في البحث عن الجزيئات النشطة بيولوجيا في مجال الطب. فيما يلي سوف نقدم عدة طرق تركيبية من 5- Cyanoindole.
الارتباط من 5- Cyanoindole:
1. طريقة تفاعل بيرجمان:
رد فعل الطريقة هو استخدام الألكينات كمواد خام لتوليد مركبات الحلقة العطرية من خلال تفاعل نزع الهيدروجين. 5- يمكن تصنيع Cyanoindole بهذه الطريقة. المواد الخام المستخدمة في التفاعل هي داي إيثيل تيريفثالات و 2- فينيل أسيتيلين. بعد أن يتم تشعيع المركبين المذكورين أعلاه بواسطة الضوء فوق البنفسجي ، تتشكل المركبات الوسيطة ، وأخيراً 5- يتم إنشاء Cyanoindole من خلال تفاعل التدوير. ميزة هذه الطريقة هي أن ظروف التفاعل معتدلة نسبيًا وأن كفاءة التركيب عالية ، لكن المواد الخام غالية الثمن والتكلفة مرتفعة.
خطوات تفاعل بيرجمان:
الخطوة 1: تحضير 5- السيانيندول وثلاثي فلورو أسيتات الفضة:
في ظل الظروف المعملية ، يتم خلط {0} السيانيندول مع ثلاثي فلورو أسيتات الفضة ، عادةً بترتيب 0.1 ملي مول. أضف ببطء محلول ثنائي ميثيل سلفوكسيد (DMSO) في مبخر دوار وحركه حتى يمتزج ، واستمر في التسخين حتى 60 درجة حتى تذوب جميع الركائز. تمت إضافة ضعف ثلاثي فلورو أسيتات الفضة من الركيزة.
الخطوة الثانية: رد فعل الجزر:
يسخن خليط التفاعل لمدة ساعة واحدة ويعاد تكثيفه للحفاظ على استقرار درجة الحرارة عند 60 درجة.
الخطوة الثالثة: التحلل المائي:
بعد التفاعل ، يبرد المحلول المخلوط إلى درجة حرارة الغرفة ، وتضاف كمية مناسبة من الماء ببطء للخلط ، ويستخلص المنتج بمحلول مقابل (مثل الأسيتون). في هذه العملية ، نظرًا لقطبية خاصية الرابطة المزدوجة في هيكل السيانيندول 5- ، يصبح استخراج المنتج أكثر صعوبة.
الخطوة الرابعة: التركيز:
ركز المنتج المستخلص تحت ضغط منخفض ، اغسل المنتج بشكل متكرر بفلتر وماء نقي ، ثم تبخره وجففه.
تفاعل بيرغمان هو تفاعل هام داخل الجزيء حلقي ، وآلية تفاعله لها الاحتمالان التاليان:
الآلية 1: تفاعل أكسدة الهيدروجين / الأكسجين البارز:
تتضمن آلية تفاعل بيرجمان تفاعل أكسدة الهيدروجين / الأكسجين ، ومن الصعب إعداد تفاعل كربون-كربون في هذا الوضع الجزيئي. من بينها ، حالة طرح الكربون-الهيدروجين في السيانيندول 5- تجعله أكثر عمومية ويسهل التفاعل مع تفاعلات التدحرج. في هذا التفاعل ، أكدت معلومات الرنين المغناطيسي النووي (NMR) التحويل التأكسدي لـ N-cyanonitrogen في 5- السيانيندول إلى ذرة النيتروجين N-subvalent (oN≡C). يمكن اختزال أكاسيد النيتروجين المتولدة (oN≡C) إلى الأحماض الكربوكسيلية المقابلة والأمينات بواسطة كواشف أخرى متجانسة وغير متجانسة. في هذه العملية ، يلعب المحفز الكيميائي غير المتجانس (حمض / قاعدة) أيضًا دورًا مهمًا.
الآلية 2: تفاعل أكسدة الهيدروجين / النيتروجين البارز:
يمكن أيضًا تفسير تفاعل بيرجمان من خلال تفاعل أكسدة الهيدروجين / النيتروجين. في هذا التفاعل ، تتفاعل أيضًا الحالة المختزلة للكربون-الهيدروجين في السيانيندول 5- جيدًا. يمكن لنيتروجين N-cyano أكسدة روابط الكربون-الهيدروجين المجاورة. يتم تطوير هذه المواد الوسيطة المؤكسدة من خلال تفاعلات أخرى (مثل أكسدة الهيدروجين ، والنترة ، وما إلى ذلك). قد يوفر تفاعل Mo (CO) 6 على Cp2Fe ووسطاء أكسيد النيتروجين الناتج أيضًا عامل اختزال أقوى. يمكن أن تلعب تفاعلات نقل الإلكترون المقابلة دورًا مهمًا.
2. طريقة تفاعل اقتران سوزوكي:
طريقة تفاعل اقتران سوزوكي هي تفاعل مهم يستخدم على نطاق واسع ، والذي يمكن استخدامه لبناء الهيكل العظمي لمركبات الحلقة العطرية. 5- يمكن أيضًا تصنيع Cyanoindole من خلال هذا التفاعل. ميزة هذه الطريقة هي أن المواد الخام رخيصة نسبيًا وأن ظروف التفاعل سهلة التحكم ، لكن المذيب العضوي مطلوب.
(1) أولاً ، يجب تحضير المواد ، بما في ذلك 5- Bromoindole ، 5- Cyano -1 ، 3- dimethylpyrimidine -2 ، 4- dione ، أسيتات البلاديوم (Pd (OAc) 2) ، بروابط الفوسفين (مثل الفوسفين أو الفوسفيت) ، القلويات (مثل بنزوات الصوديوم أو كربونات الصوديوم) ، المذيبات العضوية (مثل كلوريد ثنائي ميثيل سلفوكسيد ، الأسيتونيتريل ، أو ثنائي كلورو ميثان) والماء.
(2) قم بإذابة 5- برومويندول ، 5- Cyano -1 ، 3- ثنائي ميثيلبيريميدين -2 ، 4- ديون وفوسفين في مذيب عضوي مثل ثنائي ميثيل سلفوكسيد كلوريد ، أسيتونيتريل أو ثنائي كلورو ميثان ، وإضافة القلويات تحت ظروف التبريد. على سبيل المثال ، إذابة 5- Bromoindole (0. 5mmol) ، {{1 0} Cyano -1 ، 3- dimethylpyrimidine -2 ، { {14}} ديون (0. 6 ملمول) ، بروابط الفوسفين (مثل TRIPHOS ، {{2 0}}. 9 جزيء جرامي) وكربونات الصوديوم (2.0 مكافئ) في CH3CN ، يقلب حتى يذوب تمامًا ، ثم أضاف كربونات الصوديوم (2.0 مكافئ) بدرجة -78.
(3) أضف أسيتات البلاديوم (Pd (OAc) 2) إلى نظام التفاعل وحركه حتى يمتزج. على سبيل المثال ، أضف أسيتات البلاديوم (1. 0 نسبة مول) إلى الخليط أعلاه وحرك التفاعل عند درجة -78.
(4) يسخن خليط التفاعل إلى درجة حرارة الغرفة أو 70 درجة تحت متحكم في درجة الحرارة ، ويتفاعل لمدة 1-2 ساعة. بعد انتهاء التفاعل ، يرشح خليط التفاعل ، ويفصل خليط التفاعل ويستخلص بالماء ومذيب عضوي.
(5) استخراج وتنقية المنتج المستهدف 5- Cyanoindole من الأملاح غير العضوية والشوائب الأخرى باستخدام كروماتوجرافيا العمود أو تقنيات الفصل الأخرى. على سبيل المثال ، باستخدام كروماتوغرافيا عمود هلام السيليكا ، يتم استخلاص المنتج المستهدف من الشوائب في كروماتوغرافيا العمود ، وتتميز بوسائل مثل الرنين المغناطيسي النووي.
في الختام ، فإن خطوات تركيب 5- Cyanoindole بواسطة تفاعل اقتران Suzuki بسيطة جدًا ، ولكن يجب الانتباه إلى اختيار ظروف التفاعل والمواد.
3. طريقة تفاعل فريدل كرافتس:
تفاعل فريدل-كرافتس (تفاعل فوجيوارا-موريتاني) هو طريقة تخليق عضوي لتخليق المواد العطرية من خلال تفاعل تبادل الإيمينات وكبريتيدات الأريل. إنه تفاعل حلقي يربط حلقة إيميدازول أو بيرول بحلقة ألدهيد أو كيتون لتوليد أمين عطري يحتوي على دورة غير متجانسة. 5- Cyanoindole عبارة عن مركب أميد به دورة نيتروجين غير متجانسة ، والتي يمكن تصنيعها عن طريق تفاعل Friedel-Crafts. ميزة هذه الطريقة هي أن الخصائص الكيميائية للمواد الخام مستقرة نسبيًا ، وبنية المنتج الناتج مستقرة نسبيًا. ومع ذلك ، من الضروري الانتباه إلى اختيار ظروف التفاعل أثناء التشغيل.
الخطوات التفصيلية لطريقة تفاعل Friedel-Crafts هي كما يلي:
(1) تحضير المادة المتفاعلة: أضف 5- Cyanoindole ومذيب عضوي يحتوي على الفورمالديهايد في دورق ثلاثي العنق نظيف وجاف. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون المذيب العضوي عبارة عن مذيبات عضوية لا مائية مثل النتريل ، والإيثرات ، والإسترات ، وما إلى ذلك ، ولكن يجب توخي الحذر لاختيار قطبية المذيب وتوافق المواد المتفاعلة.
(2) تفاعل التسخين: ضع الزجاجة ذات العنق الثلاثة في حمام زيت ساخن ، قم أولاً بتسخين خليط المادة المتفاعلة بدرجة حرارة منخفضة ، ثم قم بتسخينه تدريجياً إلى درجة حرارة التفاعل. يكون وقت رد الفعل بشكل عام 15-60 دقيقة. تكون درجة حرارة التفاعل المثلى لهذا التفاعل بشكل عام بين 100-140 درجة ، والتي يمكن تعديلها للمواد المتفاعلة المختلفة.
(3) فصل نواتج التفاعل: بعد اكتمال التفاعل ، برد خليط التفاعل إلى درجة حرارة الغرفة ، أضف كمية كبيرة من الماء والطلاء العضوي ، ثم اضبط الرقم الهيدروجيني إلى متعادل باستخدام محلول مائي حامض أو حمض الهيدروكلوريك. تم فصل الطور العضوي والطور المائي ، وتم تجفيف الطور العضوي فوق كبريتات الصوديوم اللامائيه ثم التركيز حتى التجفيف. يمكن فصل المنتج وتنقيته عن طريق كروماتوغرافيا العمود وما شابه ذلك.
باختصار ، يعتبر تفاعل Friedel-Crafts طريقة تركيبية مهمة ، وهي مناسبة لتخليق الأمينات العطرية من المركبات الحلقية غير المتجانسة. بالنسبة للمركبات التي تحتوي على أميدات النيتروجين غير المتجانسة مثل 5- Cyanoindole ، فإن هذا التفاعل له قابلية تطبيق قوية ويمكنه تحقيق تخليق cyclization ، والذي له قيمة تطبيق معينة للبحث في هذا المجال.
4. طريقة التفاعل الخطي:
طريقة التفاعل الخطي هي طريقة لتحويل جزيئات الحمض النووي إلى DNA أو RNA الخطي ، حيث 5- Cyanoindole هو كاشف تفاعل شائع الاستخدام. المواد الخام المستخدمة في التفاعل هي كحول بنزيل وسيانو هيدروكسيد الصوديوم 5- ويتم تصنيع Cyanoindole عن طريق تفاعل التدوير. ميزة هذه الطريقة هي سهولة الحصول على المواد الخام والتكلفة منخفضة ، وهي مناسبة لتحليل الحمض النووي ومجالات البحث المختلفة. ومع ذلك ، من الضروري إيلاء اهتمام وثيق لظروف التدوير أثناء عملية الاستخدام لمعرفة ما إذا كان يمكن إنشاء منتجات دورية.
طريقة تفاعل التحويل الخطي لـ 5- Cyanoindole وخطواتها التفصيلية.
(1) أضف الحمض النووي المستهدف أو الحمض النووي الريبي إلى المخزن المؤقت الذي يحتوي على 5- Cyanoindole ، عادةً باستخدام محلول Tris مع درجة الحموضة 8.5. 5- Cyanoindole عبارة عن كاشف ضوئي كيميائي قوي للربط المتبادل ، والذي يمكن أن يشكل معقدًا مع ربط NC مع قواعد الحمض النووي ، مما يؤدي إلى الارتباط المتبادل بين خيوط الحمض النووي.
(2) قم بتعريض خليط التفاعل لضوء فوق بنفسجي 365 نانومتر ، ومن خلال عمل الضوء فوق البنفسجي ، 5- يشكل Cyanoindole رابطًا تساهميًا مع القاعدة في DNA أو RNA ، وبالتالي تحقيق الخطية.
(3) أضف المخزن المؤقت لتحميل الهلام ، اشحن منتج التفاعل وقم بتشغيله في هلام الاغاروز لفصل الرحلان الكهربي. نظرًا لأن DNA أو RNA الخطي ينتج نطاقًا واحدًا في الهلام ، فمن الممكن فصل الأجزاء الخطية من DNA أو RNA عن طريق الفصل الكهربي.
بشكل عام ، يتم استخدام جميع الطرق المذكورة أعلاه لتركيب 5- Cyanoindole ، ولها مزاياها وعيوبها. في التطبيق العملي ، من الضروري اختيار الطريقة الأنسب وفقًا للمنتج المطلوب الفعلي.