1-(1H-Pyrazol-1-yl)ethanone CAS 10199-64-1

Pyrazole là một dị vòng thơm dư π. Phản ứng thế ái điện tử xảy ra tốt nhất ở vị trí 4 và tấn công ái nhân ở vị trí 3 và 5.

Các pyrazole được thay thế đa dạng bằng các nhóm thơm và dị vòng có nhiều hoạt tính sinh học, khiến chúng trở nên đặc biệt thú vị. chúng tôi sẽ nghiên cứu sự phát triển này và trình bày các phương pháp thường được sử dụng để tiếp cận các pyrazole được thay thế, nghĩa là:

Quá trình ngưng tụ hydrazine và các dẫn xuất tương tự bằng hệ thống carbonyl.
Sự bổ sung vòng lưỡng cực.
Phản ứng đa thành phần.
Quá trình ngưng tụ tuần hoàn của Hydrazine và các dẫn xuất của nó trên 1,3-Các hệ thống đa chức năng
Phương pháp hàng đầu được sử dụng để thu được pyrazole thay thế là phản ứng ngưng tụ vòng giữa hydrazin thích hợp hoạt động như tác nhân nucleophile bidentate và đơn vị cacbon như hợp chất 1,3-dicarbonyl, dẫn xuất 1,3-dicarbonyl hoặc , -xeton không bão hòa.

Từ 1,3-Diketone
Quá trình ngưng tụ vòng của các hợp chất 1,3-dicarbonyl với các dẫn xuất hydrazine là một phương pháp đơn giản và nhanh chóng để thu được các pyrazole được thế nhiều lần. Sự tổng hợp đầu tiên của pyrazole thay thế được thực hiện vào năm 1883 bởi Knorr et al. người đã phản ứng -diketone 1 với các dẫn xuất hydrazine để tạo ra hai đồng phân regio 2 và 3.

Thật vậy, các tác giả đã phát hiện ra rằng quá trình ngưng tụ vòng của aryl hydrochloride hydrazine với 1,3-diketon trong dung môi lưỡng cực không proton cho kết quả tốt hơn so với các dung môi protic phân cực (như etanol) thường được sử dụng cho loại phản ứng này. Sau khi tối ưu hóa các điều kiện, việc bổ sung dung dịch HCl 10 N vào dung môi amit (DMF, NMP, DMAc) hoặc urê (DMPU, TMU) giúp tăng hiệu suất bằng cách đẩy nhanh các bước khử nước. Do đó, quá trình ngưng tụ vòng của diketon với hydrazine diễn ra ở nhiệt độ môi trường trong N,N-dimethylacetamide, trong môi trường axit, để tạo ra các pyrazole tương ứng có hiệu suất tốt và khả năng chọn lọc vùng tốt.

Sự ngưng tụ của nhiều loại arylhydrazine khác nhau với 4,4,4-trifluoro-1-arylbutan-1,3-diketon 9, thu được hai đồng phân 11, 12 với hiệu suất 74–77%. Độ chọn lọc thu được là 98:2 nghiêng về đồng phân 11. Để so sánh, các phản ứng được thực hiện trong điều kiện thông thường trong etanol, ở nhiệt độ môi trường, tạo ra hỗn hợp cân bằng mol của các đồng phân regio. Tuy nhiên, sự mất kiểm soát tính chọn lọc vùng được quan sát thấy khi nhóm CF3 được thay thế bằng CH3 hoặc CHF2. Cuối cùng, sự ngưng tụ của aryl hydrazine với 1,3-diketon 13 được {{20}}được thế bởi một nhóm alkyl tạo ra các pyrazole 14 và 15 ba lần thay thế với hiệu suất 79–89% và độ chọn lọc vùng lớn hơn 99,8:0,2 nghiêng về đồng phân 15 trong mọi trường hợp.

Từ xeton axetylen
Phản ứng ngưng tụ vòng của các dẫn xuất hydrazine 17 trên xeton acetylenic 16 để tạo thành pyrazole đã được biết đến hơn 100 năm. Tuy nhiên, phản ứng lại tạo ra hỗn hợp gồm hai đồng phân regio 18 và 19.

Diaxetylen xeton 20 phản ứng với phenylhydrazine 5 trong etanol để tạo ra hai pyrazole đồng phân regio 21 và 22. Khi sử dụng phenylhydrazine, hỗn hợp các đồng phân regio 21/22 được tạo ra theo tỷ lệ khoảng 3:2. Khi hydrazine hydrat được sử dụng làm tác nhân nucleophile, chỉ có đồng phân regioisomer 21 được phân lập, có lẽ là do liên kết hydro với nhóm ethyl ester.

Sự khác biệt về tính chọn lọc vùng quan sát được khi sử dụng methylhydrazine (tỷ lệ 27/28=93:3 đến 97:3) hoặc arylic hydrazine (tỷ lệ 28/27=87:13 đến 99:1) được giải thích bởi thực tế là nitơ mang nhóm methyl có tính ái nhân cao hơn nhiều và sẽ phản ứng bằng cách cộng Michael vào liên kết ba của xeton axetylen, sau đó là sự hình thành nội phân tử của imine. Trong trường hợp hydrazine được thay thế bằng nhóm aryl, amin bậc một có tính ái nhân cao nhất và sẽ phản ứng trên liên kết ba, sau đó là sự tấn công của amin bậc hai lên carbonyl.

Từ Vinyl Ketone
Phản ứng ngưng tụ vòng giữa xeton ,-etylenic và dẫn xuất hydrazine dẫn đến sự tổng hợp pyrazolin, chất này sau khi oxy hóa sẽ tạo ra vòng pyrazole.

Sự ngưng tụ của , -etylenic xeton 29 với p-(4-(tert-butyl)phenyl)hydrazine 30 với sự có mặt của đồng triflate và 1-butyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate [bmim] (PF6) làm chất xúc tác để tiếp cận pyrazoline 31. pyrazole 1,3,5-được thay thế ba lần tương ứng pyrazole 32 thu được sau quá trình oxy hóa tại chỗ của pyrazoline này. Quy trình phản ứng đã cho ra 1,3,5-triarylpyrazole với hiệu suất tốt (khoảng 82%) thông qua quá trình ngưng tụ tuần hoàn trong một bình giữa chalcones và arylhydrazine, đồng thời quá trình thơm hóa oxy hóa diễn ra mà không cần thêm thuốc thử oxy hóa. Chất xúc tác có thể được tái sử dụng hơn bốn chu kỳ mà hoạt tính xúc tác không bị giảm nhiều.

Sự tổng hợp 3,5-diaryl-1H-pyrazole từ phản ứng -arylchalcones 33 với hydro peroxide tạo ra epoxit 34. Sau đó, bổ sung hydrazine hydrat thu được chất trung gian pyrazoline 35, khử nước sẽ thu được 3 mong muốn ,5-nhật ký-1H-pyrazole 36.