5-CianoindoleIs cumaisc orgánach tábhachtach é a úsáidtear go forleathan i dtaighde ar mhóilíní bithghníomhacha i réimse na míochaine. Anseo thíos tabharfaimid isteach roinnt modhanna sintéiseacha de 5-Cyanoindole.
Nasc na 5-Cianoindole:
1. Modh imoibrithe Bergman:
Is é imoibriú an mhodha ná ailcíní a úsáid mar amhábhair chun comhdhúile fáinne aramatacha a ghiniúint trí imoibriú díhiodráitithe. 5-Is féidir cianoindole a shintéisiú ar an mbealach seo. Is iad na hamhábhair a úsáidtear san imoibriú ná dé-eitile teieitiléin agus 2-feinilicéitiléin. Tar éis don dá chomhdhúil thuas a bheith ionradaithe ag solas ultraivialait, déantar idirmheánacha a fhoirmiú, agus ar deireadh 5-Gintear Cyanoindole trí imoibriú ciorclaíochta. Is é an leas a bhaint as an modh seo ná go bhfuil na coinníollacha imoibrithe sách éadrom agus go bhfuil an éifeachtacht sintéise ard, ach tá na hamhábhair costasach agus tá an costas ard.
Céimeanna imoibriú Bergman:
Céim 1: 5-cianindole agus trifluoroacetate airgid a ullmhú:
Faoi choinníollacha saotharlainne, measctar {{0}}cianindól agus trifluara-aicéatáit airgid, de ghnáth ar ord 0.1 mmol. Cuir an tuaslagán démheitil sulfocsaíde (DMSO) go mall i ghalú rothlacha agus corraigh chun meascadh, coinnigh an téamh go 60 céim go dtí go mbeidh na foshraitheanna go léir tuaslagtha. Cuireadh dhá uair níos mó trífhluara-aicéatáit airgid leis ná an tsubstráit.
Céim 2: Imoibriú aife:
Téiteadh an meascán imoibriúcháin ar feadh 1 h agus aife chun an teocht a choinneáil cobhsaí ag 60 céim.
Céim 3: Hidrealú:
Tar éis an imoibrithe, fuaraíodh an réiteach measctha go teocht an tseomra, agus cuireadh méid cuí uisce isteach go mall le haghaidh meascadh, agus baineadh an táirge le tuaslagán comhfhreagrach (cosúil le aicéatón). Sa phróiseas seo, mar gheall ar polaraíocht shaintréith an naisc dhúbailte sa chnámharlach cianindole, éiríonn eastóscadh an táirge níos trioblóidí.
Céim 4: Dírigh:
Dírigh an táirge asbhainte faoi bhrú laghdaithe, nigh an táirge arís agus arís eile le scagaire agus uisce íon, agus galú agus tirim é.
Is imoibriú ciorraithe ionmhóilíneach tábhachtach é imoibriú Bergman, agus tá an dá fhéidearthacht seo a leanas ag a mheicníocht imoibrithe:
Meicníocht 1: Imoibriú suntasach ocsaídiúcháin hidrigine/ocsaigin:
Tá imoibriú ocsaídiúcháin hidrigine/ocsaigin i gceist le meicníocht imoibriú Bergman, agus tá sé deacair imoibriú carbóin-charbóin a chur ar bun sa mhodh ionmhóilíneach seo. Ina measc, de bharr staid dealaithe charbóin-hidrigine i 5-cyanindole, tá sé níos ginearálta agus níos éasca imoibriú le haghaidh imoibrithe timthriallaithe. San imoibriú seo, dheimhnigh faisnéis maidir le hathshondas maighnéadach núicléach (NMR) tiontú ocsaídiúcháin an N-cyanonitrogen i 5-cyanindole go dtí an N-adamh nítrigine fofhiúsach (oN≡C). Is féidir na hocsaídí nítrigine ginte (oN≡C) a laghdú go dtí na haigéid charbocsaileacha agus aimíneacha comhfhreagracha trí imoibrithe aonchineálacha agus ilchineálacha eile. Sa phróiseas seo, tá ról tábhachtach ag catalaíoch ceimiceach ilchineálach (Aigéad/bun).
Meicníocht 2: Imoibriú suntasach hidrigine/ocsaídiúcháin nítrigine:
Is féidir imoibriú Bergman a mhíniú freisin leis an imoibriú ocsaídiúcháin hidrigine/nítrigine. San imoibriú seo, imoibríonn staid laghdaithe an charbóin-hidrigine i 5-cyanindole go maith freisin. Is féidir le nítrigin N-cianó bannaí carbóin-hidrigine in aice láimhe a ocsaídiú. Déantar na hidirmheánacha ocsaídithe seo a fhorbairt trí imoibrithe eile (cosúil le ocsaídiú hidrigine, níotrúchán, etc.). Féadfaidh imoibriú Mo(CO)6 ar Cp2Fe agus na hidirmheánacha ocsaíd nítrigine a tháirgtear gníomhaire laghdaitheach níos láidre a sholáthar freisin. Is féidir ról tábhachtach a bheith ag na frithghníomhartha aistrithe leictreon comhfhreagracha.
2. Modh imoibrithe cúplála Suzuki:
Is imoibriú tábhachtach a úsáidtear go forleathan é modh imoibrithe cúplála Suzuki, is féidir a úsáid chun cnámharlach na gcomhdhúile fáinne aramatacha a thógáil. 5-Is féidir leis an imoibriú seo cianoindole a shintéisiú freisin. Is é an leas a bhaint as an modh seo ná go bhfuil na hamhábhair sách saor agus go bhfuil na coinníollacha imoibrithe éasca le rialú, ach tá gá le tuaslagóir orgánach.
(1) Ar dtús, ní mór ábhair a ullmhú, lena n-áirítear 5-Bromoindole, 5-Cyano-1,3-démheitiolpirimidín-2,4-dé-óin, Aicéatáit Pallaidiam (Pd(OAc)2), ligands fosfín (amhail Fosfín nó Fosfít), alcaile (cosúil le beansóáit sóidiam nó carbónáit sóidiam), Tuaslagóirí orgánacha (cosúil le clóiríd démheitiol sulfocsaíd, aicéataitrile, nó déchlóraimeatán) agus uisce.
(2) Tuaslaig 5-Bromoindole, 5-Cyano-1,3-dimethylpyrimidine-2,4-dé-éin agus ligandanna Fosfín i dtuaslagóir orgánach ar nós clóiríd démheitiol sulfocsaíd, aicéatóintríle nó déchlóraimeatán, agus Cuir alcaile leis faoi choinníollacha crióigineacha. Mar shampla, díscaoileadh 5-Bromoindole (0.5mmol), {{10}}Cyano-1,3-démheitiolpirimidín-2,{ {14}}dé-ón (0.6mmol), ligands fosfine (amhail TRIPHOS, {{20}}.9mol faoin gcéad ) agus carbónáit sóidiam (2.0eq) in CH3CN, corraithe go dtí go tuaslagtha go hiomlán , ansin cuireadh carbónáit sóidiam (2.0 eq) leis ag -78 céim .
(3) Cuir aicéatáit Pallaidiam (Pd(OAc)2) isteach sa chóras imoibrithe agus corraigh chun meascadh. Mar shampla, cuir aicéatáit Pallaidiam (1.0 mol faoin gcéad ) leis an meascán thuas agus corraigh an t-imoibriú ag -78 céim .
(4) Déanfar an meascán imoibrithe a théamh go teocht an tseomra nó 70 céim faoi rialtóir teochta, agus imoibríonn sé ar feadh 1-2 uair an chloig. Tar éis an t-imoibriú a bheith críochnaithe, déantar an meascán imoibrithe a scagadh, agus déantar an meascán imoibrithe a scartha agus a bhaint as uisce agus tuaslagóir orgánach.
(5) Bain agus glan an sprioctháirge 5-Cianoindól as salainn neamhorgánacha agus eisíontais eile trí chrómatagrafaíocht colúin nó trí theicnící deighilte eile. Mar shampla, trí úsáid a bhaint as crómatagrafaíocht colún glóthach shilice, baintear an sprioctháirge as na neamhíonachtaí sa chrómatagrafaíocht colún, agus tréithrítear é trí mhodhanna mar NMR.
Mar fhocal scoir, tá na céimeanna chun imoibriú cúplála Cyanoindole le Suzuki a shintéisiú an-simplí, ach ba cheart aird a thabhairt ar roghnú na gcoinníollacha agus na n-ábhar imoibrithe.
3. Modh imoibrithe Friedel-Ceardaíocht:
Is modh sintéise orgánach é imoibriú Friedel-Crafts (imoibriú Fujiwara-Moritani) chun cumhrán a shintéisiú trí imoibriú malairte imines agus sulfides airile. Is imoibriú ciorclach é a nascann fáinne imidazole nó pirróil le fáinne aildéid nó céatóin chun aimín aramatach ina bhfuil heitreatimeacht a ghiniúint. 5-Is comhdhúil aimíde é cyanoindole le heitreatimeacht nítrigine, ar féidir é a shintéisiú trí imoibriú Friedel-Crafts. Is é an leas a bhaint as an modh seo ná go bhfuil airíonna ceimiceacha na n-amhábhar sách cobhsaí, agus tá struchtúr an táirge mar thoradh air sách cobhsaí. Mar sin féin, is gá aird a thabhairt ar roghnú na gcoinníollacha imoibrithe le linn oibriú.
Is iad seo a leanas na céimeanna mionsonraithe de mhodh imoibrithe Friedel-Crafts:
(1.) Ullmhúchán imoibreáin: Cuir 5-Cianoindól agus tuaslagóir orgánach ina bhfuil formaildéad isteach i bhfleascán trí mhuineál glan agus tirim. Is féidir le tuaslagóir orgánach a bheith ina thuaslagóirí orgánacha ainhidriúla mar nítríle, éitear, eistir, etc., ach ba cheart cúram a ghlacadh chun polaraíocht an tuaslagóra agus comhoiriúnacht na n-imoibreoirí a roghnú.
(2.) Imoibriú téimh: Cuir an buidéal trí-mhuineál i ndabhach ola te, teas an meascán imoibreán ar dtús le teocht íseal, agus ansin é a théamh de réir a chéile go dtí an teocht imoibrithe. Go ginearálta is é 15-60 nóiméad an t-am frithghníomhaithe. Is gnách go mbíonn an teocht imoibrithe is fearr don imoibriú seo idir 100-140 céim , ar féidir a choigeartú le haghaidh imoibreoirí éagsúla.
(3.) Scaradh táirgí imoibrithe: Tar éis an t-imoibriú a bheith críochnaithe, fuaraigh an meascán imoibrithe go teocht an tseomra, cuir méid mór uisce agus péint orgánach, agus ansin an pH a choigeartú go neodrach le tuaslagán uiscí aigéad nó aigéad hidreaclórach. Scaradh an chéim orgánach agus an chéim uiscí, agus triomaíodh an chéim orgánach thar sulfáit sóidiam ainhidriúil agus ansin díríodh go triomacht. Is féidir an táirge a scaradh agus a íonú trí chromatagrafaíocht colún agus a leithéidí.
Go hachomair, is modh sintéiseach tábhachtach é imoibriú Friedel-Crafts, atá oiriúnach do shintéis amines aramatacha ó chomhdhúile heitreafháinneacha. Maidir le comhdhúile le aimídeanna nítrigine heitreafháinneacha mar 5- Cyanoindole, tá infheidhmeacht láidir ag an imoibriú seo agus féadann sé sintéis timthriallaithe a bhaint amach, a bhfuil luach iarratais áirithe aige le haghaidh taighde sa réimse seo.
4. Modh imoibrithe líneála:
Is modh é an modh imoibrithe líneála chun móilíní aigéid núicléigh a thiontú go DNA líneach nó RNA, ina bhfuil 5-Cyanoindole ina imoibrí imoibriúcháin a úsáidtear go coitianta. Is iad na hamhábhair a úsáidtear san imoibriú ná alcól beinsile agus ciainhidrocsaíd sóidiam, agus 5-Déantar Cyanoindole a shintéisiú tuilleadh trí imoibriú ciorclaithe. Is é an leas a bhaint as an modh seo ná go bhfuil na hamhábhair éasca a fháil agus go bhfuil an costas íseal, agus tá sé oiriúnach le haghaidh anailíse aigéad núicléasach agus réimsí taighde éagsúla. Mar sin féin, is gá aird ghéar a thabhairt ar na coinníollacha ciorraithe le linn an phróisis úsáide chun féachaint an féidir táirgí timthriallacha a ghiniúint.
Modh an imoibrithe líneála de 5-Cyanoindole agus a chéimeanna mionsonraithe.
(1) Cuir an sprioc-DNA nó an RNA leis an maolán ina bhfuil 5-Cyanoindole, ag baint úsáide as maolán Tris le pH 8.5 de ghnáth. 5-Is imoibrí trasnasctha fótacheimiceach láidir é cyanoindole, ar féidir leis coimpléasc a dhéanamh le ceangal NC le bunanna aigéid núicléasaigh, rud a fhágann trasnasc idir snáitheanna aigéid núicléigh.
(2) Nocht an meascán imoibriúcháin do sholas ultraivialait 365 nm, agus trí ghníomhú an tsolais ultraivialait, 5- cruthaíonn Cyanoindole nasc comhfhiúsach leis an mbonn in DNA nó RNA, agus ar an mbealach sin déantar líneáil.
(3) Cuir maolán luchtaithe glóthacha, muirear an táirge imoibrithe agus é a rith isteach sa fhoirmiú agarose le haghaidh scaradh leictreafóiréis. Toisc go dtáirgeann DNA líneach nó RNA banna amháin sa glóthach, is féidir blúirí líneacha DNA nó RNA a dheighilt trí dheighilt leictreafóiriteach.
Go ginearálta, úsáidtear na modhanna thuas go léir chun 5-Cyanoindole a shintéisiú, agus tá a gcuid buntáistí agus míbhuntáistí féin acu. I gcur i bhfeidhm praiticiúil, is gá an modh is oiriúnaí a roghnú de réir an táirge atá ag teastáil iarbhír.