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

Pirazolas yra π pertekliaus aromatinis heterociklas. Elektrofilinės pakeitimo reakcijos dažniausiai vyksta 4 padėtyje, o nukleofilinės atakos – 3 ir 5 padėtyse.

Pirazolai, įvairiai pakeisti aromatinėmis ir heteroaromatinėmis grupėmis, turi daug biologinės veiklos, todėl jie yra ypač įdomūs. mes ištirsime šią raidą ir pateiksime metodus, paprastai naudojamus prieiti prie pakeistų pirazolų, ty:

Hidrazino ir panašių darinių ciklokondensacija su karbonilo sistemomis.
Dipoliniai ciklo priedai.
Daugiakomponentės reakcijos.
Hidrazino ir jo darinių ciklokondensacija 1,3-difunkcinėse sistemose
Pagrindinis pakeistų pirazolų gavimo būdas yra ciklokondensacijos reakcija tarp atitinkamo hidrazino, veikiančio kaip dvišakis nukleofilas, ir anglies vieneto, pavyzdžiui, 1,3-dikarbonilo junginio, 1,3-dikarbonilo darinių arba -nesočiųjų ketonų.

Nuo 1,3-Diketonai
1,3-dikarbonilo junginių ciklokondensacija su hidrazino dariniais yra paprastas ir greitas būdas gauti daug pakaitų pirazolus. Pirmąją pakeistų pirazolų sintezę 1883 m. atliko Knorr ir kt. kurie reagavo -diketoną 1 su hidrazino dariniais, kad gautų du regioizomerus 2 ir 3.

Iš tiesų, autoriai nustatė, kad arilo hidrochlorido hidrazino ciklokondensacija su 1,3-diketonais aprotiniuose dipoliariuose tirpikliuose duoda geresnių rezultatų nei poliniuose protoniniuose tirpikliuose (pvz., etanolyje), paprastai naudojamame tokio tipo reakcijoms. Optimizavus sąlygas, į amidinį tirpiklį (DMF, NMP, DMAc) arba karbamidą (DMPU, TMU) įpylus HCl 10 N tirpalo, galima padidinti išeigą, pagreitinant dehidratacijos etapus. Taigi diketonų ciklokondensacija su hidrazinu vyksta aplinkos temperatūroje N,N-dimetilacetamide, rūgščioje terpėje, kad būtų gauti atitinkami pirazolai su geru išeigumu ir geru regioselektyvumu.

Kondensavus įvairius arilhidrazinus su 4,4,4-trifluor-1-arilbutanu-1,3-diketonais 9, buvo gauti du izomerai 11, 12 su 74–77 % išeiga. Gautas selektyvumas yra 98:2 izomero 11 naudai. Palyginimui, reakcijos, atliktos įprastomis sąlygomis etanolyje, aplinkos temperatūroje, duoda ekvimolinius regioizomerų mišinius. Nepaisant to, regioselektyvumo kontrolė prarandama, kai CF3 grupė pakeičiama CH3 arba CHF2. Galiausiai, arilhidrazinų kondensacijos su 1,3-diketonais 13, kurie yra {{20}}pakeisti alkilo grupe, duoda tripakeistus pirazolus 14 ir 15 79–89% derlingumu ir regioselektyvumas yra didesnis nei 99,8:0,2 izomero 15 naudai visais atvejais.

Iš acetileno ketonų
Hidrazino darinių 17 ciklokondensacijos reakcija ant acetileno ketonų 16, kad susidarytų pirazolai, buvo žinoma daugiau nei 100 metų. Tačiau reakcija vėl sukelia dviejų regioizomerų 18 ir 19 mišinį.

Diacetileno ketonai 20 reagavo su fenilhidrazinu 5 etanolyje, kad gautų du regioizomerinius pirazolus 21 ir 22. Kai buvo naudojamas fenilhidrazinas, susidarė regioizomerų 21/22 mišinys maždaug 3:2 santykiu. Kai hidrazino hidratas buvo naudojamas kaip nukleofilas, buvo išskirtas tik 21 regioizomeras, tikriausiai dėl vandenilinio ryšio su etilo esterio grupe.

Regioselektyvumo skirtumas, pastebėtas naudojant metilhidraziną (santykis 27/28=93:3 iki 97:3) arba arilinį hidraziną (santykis 28/27=87:13 iki 99:1), paaiškinamas tuo, kad azotas, turintis metilo grupę, yra daug nukleofiliškesnis ir sureaguos Michaelio pridėjimu prie trigubos acetileno jungties ketonas, po kurio susidaro intramolekulinis iminas. Hidrazino, pakeisto arilo grupe, atveju pirminis aminas yra labiausiai nukleofilinis ir reaguos su triguba jungtimi, o po to antrinis aminas atakuoja karbonilą.

Iš vinilo ketonų
Ciklokondensacijos reakcija tarp , -etilenketono ir hidrazino darinio sukelia pirazolinų sintezę, kurie po oksidacijos sudaro pirazolo žiedą.

,-etileno ketono 29 kondensacija su p-(4-(tret-butil)fenil)hidrazinu 30, dalyvaujant vario triflatui ir 1-butil-3-metilimidazolio heksafluorfosfatui [bmim] (PF6) kaip katalizatorius, norint pasiekti pirazoliną 31. Atitinkamas 1,3,5-tripakeistas pirazolas 32 buvo gautas po šio pirazolino oksidacijos in situ. Reakcijos protokolas davė gerų 1,3,5-triarilpirazolų derlių (apie 82 %) per vieną puodą pridedant – ciklokondensuojant tarp chalkonų ir arilhidrazinų, o oksidacinis aromatizavimas vyksta nereikalaujant papildomo oksiduojančio reagento. Katalizatorius gali būti pakartotinai naudojamas daugiau nei keturis ciklus, neprarandant katalizinio aktyvumo.

3,5-diaril-1H-pirazolų sintezė iš -arilchalkonų 33 reakcijos su vandenilio peroksidu, dėl kurios gaunami epoksidai 34. Tada, pridėjus hidrazino hidrato, buvo gauti pirazolino tarpiniai produktai 35, kuriuos dehidratuojant gautas norimas 3. ,5-diaril-1H-pirazolai 36.