5-IODOINDOLEเป็นสารประกอบอินทรีย์ซึ่งเป็นไอโซเมอร์ที่มีอะตอมของไอโอดีนในแกนกลางของอินเดีย และมีประโยชน์หลากหลาย เช่น อุตสาหกรรมยา การวิจัยทางชีวเคมี และสาขาอื่นๆ ต่อไปนี้เป็นวิธีการสังเคราะห์ทั่วไปของ 5-IODOINDOLE:
1. ปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์:
ปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์เป็นหนึ่งในวิธีการสังเคราะห์ไอโอโดอินโดล 5-ที่พบมากที่สุดวิธีหนึ่ง ปฏิกิริยานี้มักเริ่มด้วย 5-ไนโตรอินโดล ซึ่งเกิดจากการรีดิวซ์ทางเคมีเป็น 5-อะมิโนอินโดล จากนั้นจึงได้รับ 5-ไอโอโดอินโดลโดยการบำบัด 5-อะมิโนอินโดลด้วยไอโอดีนและไฮโปคลอไรต์ส่วนเกิน วิธีนี้ต้องใช้ทักษะการทดลองที่มั่นคงเพื่อให้แน่ใจว่ามีความบริสุทธิ์และได้ผลผลิตของไอโอโดอินโดลที่สังเคราะห์ขึ้น
5-IODOINDOLE เป็นวัสดุโฟโตอิเล็กทริกอินทรีย์ที่ใช้กันทั่วไป และวิธีการเตรียมวิธีหนึ่งคือวิธีปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์ วิธีการนี้ใช้ 5-IODOINDOLE เป็นวัตถุดิบและผ่านปฏิกิริยาเคมีหลายครั้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมาย
ขั้นตอนของวิธีการทำปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์มีดังนี้:
(1.) เตรียมสารตั้งต้น เตรียมสารตั้งต้น เช่น 5-IODOINDOLE คอปเปอร์คลอไรด์ โซเดียมคลอไรด์ ไนโตรฟีนอล และกรดซัลฟิวริก
(2.) ผสม 5-IODOINDOLE กับสารละลาย เติม 5-IODOINDOLE ลงในสารละลายที่มีโซเดียมคลอไรด์และไนโตรฟีนอล แล้วคนให้เข้ากัน
(3.) เติมคอปเปอร์คลอไรด์ เติมคอปเปอร์คลอไรด์ลงในสารละลายปฏิกิริยาทีละน้อย และคนให้เข้ากันเพื่อส่งเสริมปฏิกิริยา
(4.) เติมกรดกำมะถัน เติมกรดซัลฟิวริกลงในสารละลายปฏิกิริยาทีละน้อย และคนให้เข้ากันเพื่อเร่งปฏิกิริยา
(5.) เติมโซเดียมไนไตรท์ทีละหยด โซเดียมไนไตรต์ถูกเติมทีละหยดลงในสารละลายปฏิกิริยาอย่างช้าๆ ในขณะที่คนอย่างต่อเนื่องจนกว่าปฏิกิริยาจะสมบูรณ์
(6.) ถ่ายโอนสารละลายปฏิกิริยา สารละลายปฏิกิริยาถูกถ่ายโอนไปยังสารละลายการตกตะกอน และผลิตภัณฑ์ถูกตกตะกอน
(7.) ตัวกรอง ผลิตภัณฑ์ถูกกรอง ล้างและทำให้แห้งเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมาย 5-nitro INDOLE
ข้างต้นคือวิธีการแสดงปฏิกิริยาของ Sandmeyer ของ 5-IODOINDOLE และขั้นตอนอย่างละเอียด
2. สำหรับปฏิกิริยาการหมุนเวียน:
การใช้วิธีนี้ 5-iodoindol-2-yl-acetate สามารถแปลงเป็น 5-iodoindole ที่สอดคล้องกันได้โดยการให้ความร้อนแก่ปฏิกิริยาในคาร์บอนไตรคลอไรด์ ปฏิกิริยานี้ต้องใช้กระบวนการปฏิกิริยาที่ยาวนานและต้องใช้สารเคมีพิเศษซึ่งเป็นข้อจำกัดของวิธีนี้
ขั้นตอนเฉพาะมีดังนี้:
(1.) ขั้นแรกให้เติมเฟอริกคลอไรด์และ LiBr ลงในอะซีโตไนไทรล์แห้งแล้วคนให้เข้ากัน จากนั้น 5-โบรโมอินดีนและตัวเร่งปฏิกิริยา Pd(OAc)2 ถูกเติมและส่วนผสมถูกทำให้ร้อนถึง 80 องศา
(2.) โดยการเติม N-เมทิลเบนซีนซัลโฟนาไมด์อย่างต่อเนื่อง และรักษาส่วนผสมของปฏิกิริยาในช่วงอุณหภูมิ 80 องศา - 90 องศา
(3.) จากนั้นส่วนผสมของปฏิกิริยาถูกทำให้เย็นลงจนถึงอุณหภูมิห้องและกรองเพื่อให้ได้ผลิตภัณฑ์เป้าหมาย-5-IODOINDOLE
(4.) ผลิตภัณฑ์สามารถทำให้บริสุทธิ์ได้โดยเทคนิคการทำให้บริสุทธิ์ เช่น โครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) หรือคอลัมน์โครมาโตกราฟี
ควรสังเกตว่าในระหว่างกระบวนการสังเคราะห์ จำเป็นต้องให้ความสนใจกับการปฏิบัติงานด้านความปลอดภัยในห้องปฏิบัติการตามปกติ และปฏิบัติตามระเบียบการปฏิบัติงานด้านความปลอดภัยในคู่มือการปฏิบัติงานเพื่อความปลอดภัยและความถูกต้องของการทดลองทางเคมี
3. ปฏิกิริยาของสติล:
ปฏิกิริยาสติลเป็นวิธีการที่อิงตามปฏิกิริยาการแทนที่ด้วยอะโรมาติกของนิวคลีโอฟิลิก ซึ่งการใช้ 5-โบรโมอินโดลและดีบุกเป็นวิธีการทั่วไปในการเตรียม 5-ไอโอโดอินโดล ปฏิกิริยานี้จะช้าลง ต้องใช้เวลาตอบสนองนานขึ้น และต้องมีมาตรการเพิ่มเติมเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาดำเนินไปอย่างราบรื่น
ขั้นตอนมีดังนี้:
(1.) การสังเคราะห์สารประกอบฟีนิลติน: ภายใต้การปกป้องของไนโตรเจน ทำปฏิกิริยากรดสเตียริกกับ Sn (SnCl4) เพื่อสร้าง Sn (กรดสเตียริก) 4 จากนั้น Sn (สเตียเรต)4 จะทำปฏิกิริยากับฟีนิลแมกนีเซียมฮาไลด์เพื่อผลิตฟีนิลฟีนิลทิออกซีติน (Ph2Sn(O )พ).
(2.) การสังเคราะห์ 5-IODOINDOLE: ในตัวทำละลาย acetonitrile ทำปฏิกิริยากับ Indole กับ ethyl iodide เพื่อสร้าง 5-IODOINDOLE
(3.) สภาวะการเกิดปฏิกิริยา: ภายใต้การปกป้องของไนโตรเจน ทำปฏิกิริยากับฟีนิลฟีนิลทินออกไซด์ ตัวเร่งปฏิกิริยาแพลเลเดียมและ 5-IODOINDOLE และหลอมเพื่อสร้างผลิตภัณฑ์เป้าหมาย
(4.) การวิเคราะห์โครงสร้าง: ใช้เทคนิคต่างๆ เช่น นิวเคลียร์แมกเนติกเรโซแนนซ์ (NMR) และโครมาโตกราฟีของเหลวสมรรถนะสูง (HPLC) เพื่อทำการวิเคราะห์โครงสร้างและทดสอบความบริสุทธิ์ของผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยา
(5.) ผลลัพธ์และการอภิปราย: ผลิตภัณฑ์เป้าหมายเตรียมโดยปฏิกิริยาสติลของ 5-IODOINDOLE และวิเคราะห์และอภิปรายเงื่อนไขของปฏิกิริยาและโครงสร้างผลิตภัณฑ์ ซึ่งเป็นรากฐานสำหรับการสังเคราะห์อนุพันธ์ที่มีประโยชน์
โดยสรุป ปฏิกิริยาสติลของ 5-IODOINDOLE เป็นวิธีการสังเคราะห์ทางเคมีที่มีประสิทธิภาพ ซึ่งสามารถนำมาใช้เพื่อเตรียมสารประกอบอินทรีย์ที่สำคัญหลายชนิด
4. รวมปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์และปฏิกิริยาฮิยามะ:
ปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์และปฏิกิริยาฮิยามะรวมกันเพื่อทำปฏิกิริยา 5-คลอโรอินโดลด้วยสารออร์กาโนติน เพื่อให้ได้ 5-ไอโอโดอินโดลภายใต้การเร่งปฏิกิริยาของอะลูมิเนียมไตรคลอไรด์ วิธีการนี้ต้องการความรู้ด้านเคมีพื้นฐานเพื่อให้แน่ใจว่าปฏิกิริยาจะราบรื่นในขณะที่ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีความบริสุทธิ์สูง
5-IODOINDOLE วิธีการรวมปฏิกิริยาแซนด์เมเยอร์และปฏิกิริยาฮิยามะ
ปฏิกิริยา Sandmeyer เป็นปฏิกิริยาเคมีอะโรมาติกที่สำคัญ ซึ่งโดยปกติจะใช้เพื่อสังเคราะห์สารประกอบอะริลไนโตรเจนผ่านสารประกอบอะมิโน และปฏิกิริยา HIyama เป็นปฏิกิริยาสำหรับการสังเคราะห์พันธะคาร์บอน-ซิลิกอนผ่านรีเอเจนต์ที่มีซิลิกอน การรวมกันของสองปฏิกิริยานี้สามารถแนะนำองค์ประกอบแทนที่และหมู่ฟังก์ชันที่มีซิลิกอนเป็นฐานในสารประกอบอะริล ขั้นตอนปฏิกิริยาคอนกรีต:
(1.) การเตรียมเกลือไดอะโซเนียม: เติม 5-IODOINDOLE ลงในสารละลายผสมของคอปเปอร์ออกไซด์และโซเดียมคลอไรด์ เติมกรดไนตริกเข้มข้นทีละหยด คนด้วยความเร็วสูงเป็นเวลา 10 นาที จากนั้นค่อยๆ เติมกรดบอริก คนเป็นเวลา 5 นาที นาที. สุดท้าย สารละลายถูกปรับเป็น pH 5.5 ด้วย NaOH 5 เปอร์เซ็นต์ ณ จุดนี้ ตะกอนคือเกลือไดอะโซเนียม
(2.) สารทดแทน: เติมสารละลายคอปเปอร์ไนเตรต แล้วเติมโพแทสเซียมคลอไรด์หรือเฟอร์รัสคลอไรด์เพื่อเปลี่ยนเกลือไดอะโซเนียมเป็นสารประกอบอะมิโน
(3.) ปฏิกิริยาฮิยามะภายใต้สภาวะที่เป็นด่าง: การเติม TMS stannous chloride, เอทานอล, กรดบอริก, ตัวเร่งปฏิกิริยาทองแดง และ TBAF เพื่อสร้างสารประกอบแทนที่ซิลิกอนที่มีขนาดโมเลกุลใหญ่ขึ้น ผลิตภัณฑ์จากปฏิกิริยาได้จากการสกัดด้วยส่วนผสมของคลอโรฟอร์มและน้ำ
กระบวนการปฏิกิริยาโดยรวม:
C8H6IN บวก CuCl บวก NaNO2บวก HCl → 5-ไอโอโด-1H-indazole บวก N2บวก H2O
C8H6IN บวก CuCl บวก NaNO2บวก H2O → 5-ไอโอโด-1H-azoles
C8H6IN บวก CuCl บวก NaNO2บวก H3ทบ3→ 5-อะมิโนอินดาโซล
C7H7N3บวกกับ CuCl2บวก KCl → 5-คลอรีนดาโซล
5-คลอรีนดาโซลบวก EtOH บวกบี2O3บวกกับ CuCl → 5-อัลคอกซีอินดาโซล
5-alkoxyindazoles บวก TMS-Cl บวก Et3N → 5-alkoxyindazoles-SiMe3
โดยสรุป 5-ไอโอโดอินโดลสามารถสังเคราะห์ได้หลายวิธี วิธีการเลือกจำเป็นต้องพิจารณาตามเงื่อนไขของห้องปฏิบัติการ ระดับความรู้ทางเคมี และข้อกำหนดของปฏิกิริยา