بخشی از مقاله
چکیده
در این مقاله یک روش موثر، کارآمد و در عین حال ساده برای سنتز مشتقات 4،-3دی هیدروپیرانو2]،[c-3 کرومن در حضور کاتالیزور موثر و قابل بازیافت سدیم بیسموتات - NaBiO3 - از طریق واکنش سه جزئی آلدهیدهای آروماتیک، مالونونیتریل و -4هیدروکسی کومارین در شرایط بدون حلال و بصورت تک ظرف شرح داده شده است. گستره وسیعی از آلدهیدهای آروماتیک به سهولت در شرایط بدون حلال تحت واکنش قرار گرفتند و محصولات مربوطه دارای استخلاف های متنوع با خلوص و بازده ی بالا بدست آمدند. مزایای بارز این پروتکل شرایط ملایم و زمانهای کوتاه واکنش، ایمنی و بهره اتمی بالا، سازگاری با استانداردهای زیست محیطی، جداسازی ساده محصولات بدون نیاز به کروماتوگرافی ستونی و قابلیت بازیافت و استفاده مجدد از کاتالیزور می باشد.
-1 مقدمه
در دهه اخیر واکنشهای چند جزئی - MCRs - به عنوان یک ابزار موثر وقدرتمند در شیمی آلی مدرن برای تهیه محصولاتی با تنوع و پیچیدگی ساختاری بالا مطرح شده اند. با استفاده از این تکنیک می توان تعداد فراوانی از ملکولهای پیچیده را با استفاده از پیش ماده های در دسترس، در یک فرآیند تک مرحله در کمترین زمان و با بیشترین میزان گزینش پذیری، خلوص و بهره اتمی با بازده بالا بدون نیاز به کروماتوگرافی ستونی تهیه نمود.
واکنش های چند جزئی به نحو گسترده ای در شیمی آلی سنتزی پیشرفته و شیمی دارویی مورد استفاده قرار گرفته اند زیرا که این واکنش ها فرآیند تک مرحله ای برای اتصال سه جزء یا تعداد بیشتری از اجزاء می باشند. [1-2]ترکیبات دی هیدروپیرانو[c]کرومن و مشتقات آنها از اهمیت قابل توجهی برخوردارند زیرا آنها دارای گستره وسیعی از خواص بیولوژیک مثل ادرارآور، ضددرد، شل کننده عضلانی [3] ، ضد انعقاد خون [4]، ضد سرطان [5]، ضد تومور [6]، سیتوتوکسیک [7]، و ضد ایدز [8-9] می باشند.
این ترکیبات همچنین بعنوان عوامل ضد میکروب و ضد سل مورد استفاده قرار گرفته اند .[10] تا کنون کاتالیزورهای متعددی برای سنتز مشتقات دی هیدرو پیرانو [c] کرومن گزارش شده اند که از این بین میتوان به -nپروپیل پیپیرازین سدیم پروپیونات پیوند شده به سیلیکا [11]، هگزامتیلن تترآمین [12]، تترا بوتیل آمونیوم برومید [13]، 1،-8دی آزا بی سیکلو [5,4,0] اون دک -7-ان [14]، - -4دی متیل آمینو - پیریدین [15] ، دی آمونیوم هیدروژن فسفات [16]، نانوذرات [17] CuO، سدیم دودسیل سولفات [18]، تری اتیلن تترا آمونیوم تری فلوئورو استات [19]، نانوذرات [20] -Fe2O3، مایعات یونی پیوند شده به سیلیکا [21]، الکترولیز در حضور الکترولیت سدیم برومید [22]، مخلوط پیپیریدین و تری اتیل آمین در محیط آبی [23]، پتاسیم فتالیمید در آب [24]، مایعات یونی دی کاتیونی بر پایه پلی اتیلن گلیکول [25]، سولفانیلیک اسید پلیمر ساپورت [26]، مایعات یونی بازی [27]، آمونیوم استات [28]، سلولوز سولفونیک اسید [29]، و اشاره کرد.
بسیاری از این دستورالعمل ها مزیت های خاص خود را دارند ولی بسیاری از آنها نیازمند رفلاکس طولانی مدت در حلال های آلی، مراحل پیچیده سنتزی، استفاده از کاتالیست های گران و ورک آپ سخت می باشند. این معایب ما را بر آن داشت تا استفاده از سدیم بیسموتات را در سنتز مشتقات دی هیدروپیرانو[c]کرومن مورد مطالعه قرار دهیم. در خلال مطالعات گروه تحقیقاتی ما در زمینه افزایش سازگاری فرآیندهای شیمیایی با محیط زیست، توجه ما بصورت ویژه ای به واکنش سنتز دی هیدروپیرانو[c]کرومن معطوف گشت. در این مقاله یک روش موثر و کارآمد برای تهیه مشتقات دی هیدروپیرانو[c]کرومن با استفاده از یک واکنش تک ظرف بین آلدهیدهای آروماتیک، مالونونیتریل و -4هیدروکسی کومارین در حضور کاتالیزور سدیم بیسموتات و در شرایط بدون حلال معرفی می شود.
-2 بحث و نتیجه گیری
به منظور یافتن مناسب ترین شرایط واکنش و همچنین ارزیابی فعالیت و کارآمدی کاتالیزور سدیم بیسموتات، واکنش سنتز -2آمینو--4 - -4متوکسی فنیل - --5اکسو-4،-5دی هیدروپیرانو3]،[c-2 کرومن--3کربونیتریل به عنوان واکنش مدل مورد مطالعه قرار گرفت. - شکل - 1 واکنش مدل در حلال های اتانول، اتیل استات، استو نیتریل، آب و همچنین در شرایط بدون حلال - جدول 1 ردیف های -8 - 11 مورد آزمایش قرار گرفت که بهترین نتایج در شرایط بدون حلال بدست آمد.
در آزمایشی دیگر، اثر دما بر واکنش مدل مورد بررسی قرار گرفت. بنابراین واکنش مدل در گستره ای از دماهای مختلف شامل90 œC، 100 œC، 110 œC، و 120 œC مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آزمایش حاکی آن است که مناسب ترین دما برای واکنش 100 œC می باشد. - جدول 1 ردیف - 2 با افزایش دما تا 100 œC بازده واکنش افزایش یافته و در دماهای بالاتر بازده واکنش کاهش یافته و تعدادی محصولات جانبی تشکیل می شوند. به منظور بهینه سازی مقدار کاتالیست، مقادیر مختلفی از کاتالیست از %5 تا %20 مولی در واکنش مدل مورد آزمایش قرار گرفت. واکنش در غیاب کاتالیزور انجام نمی شود، همچنین در مقادیر کم کاتالیزور بازده واکنش بسیار ضعیف است. مقدار % 8 مولی از کاتالیزور برای پبشبرد واکنش به جلو مناسب می باشد.
