Abstrakt

Ein kurzer Überblick: Mikrowellenunterstützte Ethersynthese

Kazemi M 

Ether spielen eine Schlüsselrolle bei der Synthese pharmazeutischer, biologischer, industrieller und natürlicher Produkte. Dieses Übersichtspapier beschreibt die Bedeutung der Literatur in Bezug auf die Anzahl der Mikrowellenmethoden zur Synthese von Ethern in der heutigen Zeit. Die Kohlenstoff-Sauerstoff-Sicherheitssynthese ist eine wichtige Reaktion bei der Synthese organischer Verbindungen und hat in den letzten Jahren großes Interesse geweckt. Ether sind wichtige Lösungsmittel und stellen wichtige Ergänzungen für die Herstellung von Aromen, Kosmetika, Arzneimitteln und Farbstoffen dar [1,2]. Die Williamson-Reaktion ist das beste Verfahren zur Synthese ausgeglichener und unausgewogener Ether. Die Williamson-Reaktion umfasst im Allgemeinen die Reaktion eines löslichen unedlen Metallsalzes der Hydroxylverbindung und eines Alkylhalogenids. Diese Reaktionen werden üblicherweise unter Verwendung organischer Lösungsmittel oder mit Phasenflussimpulsen in Gegenwart einer Base durchgeführt, gefolgt von mehrstündigem Rückfluss [3-6]. Die Ethersynthese kann auch unter Verwendung von umweltfreundlichen Lösungsmitteln, ionischen Flüssigkeiten, der Mitsunobu-Reaktion, Kopplungssystemen, Ultraschallreaktionen und löslichen freien Bedingungen durchgeführt werden [7-11]. Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat sich die Grüne Wissenschaft zu einem Forschungsgebiet von großem Interesse entwickelt. Die zunehmende Notwendigkeit, die Umweltverschmutzung und ihre Auswirkungen sowie die daraus resultierenden Gefahren für die menschliche Gesundheit und die Umwelt zu minimieren, hat zu einem neuartigen und sichereren Ansatz für chemische Prozesse und Verbindungen geführt, der in den Prinzipien der Grünen Wissenschaft definiert ist. Aus diesem Grund wird die Mikrowellentechnologie, eine der technischen grünen Methoden, erfolgreich in der Biologie eingesetzt. Der Beginn der schnellen Entwicklung mikrowellengestützter Protokolle in Bioverbindungen wurde 1986 durch bahnbrechende Arbeiten von Gedye et al. [12] ausgelöst. Die Einführung der Mikrowellenwissenschaft als allgemeine Methode in Bioforschungszentren ist seit der Einführung chemischer Mikrowellensysteme kontinuierlich und stetig verlaufen [13]. Die Mikrowelle bietet einfache, saubere, schnelle, bequeme und kostengünstige Methoden für die Synthese einer großen Anzahl biologischer Verbindungen [14]. Die Mikrowellenintegration gewinnt als Instrument zur Synthese einer breiten Palette wichtiger und lebenswichtiger Verbindungen an Bedeutung [15]. In diesem Artikel möchten wir uns nun mit Mikrowellenverfahren zur Synthese von Etherverbindungen befassen und die Ergebnisse und Vorteile dieser Methoden betrachten. Die Synthese von Ethern mittels Mikrowellenverfahren zur Alkylierung von Alkoholen ist die am weitesten verbreitete Methode zur Synthese von Alkylarylethern. Wang et al. [16] verwendeten beispielsweise Mikrowellenlicht in Gegenwart von Natriumhydroxid, um Alkohole in Alkylarylether umzuwandeln. Die Reaktionen waren bei Raumtemperatur in weniger als 5 Minuten abgeschlossen (Schema 1). Elemente. Schema 1: Umwandlung von Alkoholen in Alkylarylether. Im Jahr 1998 wurde ein sanftes und schnelles Verfahren zur Synthese verschiedener Etherverbindungen beschrieben [17].Die Mischung aus Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid in Gegenwart von Tetra-n-butylammoniumbromid erwies sich als wirksames und wichtiges System zur Integration ausgeglichener und unsymmetrischer Ether in hervorragenden Ausbeuten. Die Reaktionen wurden unter Mikrowellenbestrahlung durchgeführt (Schema 2). Die Auswahl der Produkte, die kurzen Reaktionszeiten (45-100 Sekunden) und die Verwendung milder Bedingungen waren die wichtigsten Merkmale dieser Philosophie. Schema 2: Die Mischung aus Kaliumcarbonat und Kaliumhydroxid in Gegenwart von Tetra-n-butylammoniumbromid. Im Jahr 2000 beschrieben Mitra et al. [18] ein schnelles und ertragreiches System zur O-Methylierung einer Bibliothek von Phenolen unter Mikrowellenlicht. Als Methylierungsreagenz wurde Dimethylsulfat verwendet. Die Reaktionen wurden in Gegenwart von Kaliumcarbonat in CH3)2CO als löslichem Mittel durchgeführt (Schema 3). Die Produkte wurden in akzeptablen bis hervorragenden Ausbeuten hergestellt. Schema 3: Die Reaktionen wurden in Gegenwart von Kaliumcarbonat in CH3)2CO als löslichem Mittel durchgeführt. Die Kupplung von Alkoholen mit Arylhalogeniden ist ein allgemeines und nützliches Verfahren zur Kupplung von Diarylethern. So nutzten Li et al. [19] Mikrowellenlicht in Gegenwart von Kaliumcarbonat und Dimethylsulfoxid zur Umwandlung von Alkoholen in verschiedene Diarylether (Schema 4). Die SnAr-Reaktionen wurden bei Zimmertemperatur in weniger als 10 Min. durchgeführt. Schema 4: Mikrowellenlicht in Gegenwart von Kaliumcarbonat und Dimethylsulfoxid zur Umwandlung von Alkoholen in verschiedene Diarylether. Die O-Alkylierung wurde untersucht und erreicht, indem die Reaktion zwischen aliphatischen oder aromatischen Alkoholen und Alkylhalogeniden unter Verwendung von CsF-Celite unter Mikrowellenlicht durchgeführt wurde (Schema 5). [20] CsF-Celite diente sowohl als produktiver Impulsgeber als auch als Reaktionsmedium. Es ist wichtig, dass die Alkylarylsulfide in erstaunlichen Ausbeuten und zu passenden Zeiten (2 Min. bis 7 Min.) erhalten wurden. Schema 5: Reaktion zwischen aliphatischen oder aromatischen Alkoholen und Alkylhalogeniden unter Verwendung von CsF-Celite unter Mikrowellenbestrahlung. 1,10-Phenanthrolin in Gegenwart von Cäsiumcarbonat wurde als geeignete und vorteilhafte Struktur für die Kupplung aliphatischer Alkohole mit Aryliodid [21] konzipiert. Alkylarylether-Derivate wurden unter Mikrowellenreaktionsbedingungen mit hoher Ausbeute hergestellt. Um die Wirksamkeit der Struktur zu erhöhen, wurde Kupfer(I)-iodid als Initiator in das Reaktionsmedium 1,10-Phenanthrolin in Gegenwart von Cäsiumcarbonat für die Kupplung aliphatischer Alkohole mit Aryliodid gegeben. Zur Mischung von Diarylethern stellten Benaskar et al. [22] im Jahr 2010 überraschend fest, dass die Kupplung von Phenolen mit Heteroarylhalogeniden unter Verwendung von Kupferquellen und Cäsiumcarbonat ebenfalls unter Mikrowellenbedingungen durchgeführt werden kann. Dimethylacetamid wurde als lösliches Mittel verwendet, um die Reaktionen zu vervollständigen Schema 7. Die hohe Rücklaufquote von Artikeln,Eine einfache Trennung und schonende Reaktionsbedingungen zeigten eine hohe Produktivität dieser Methode zur Synthese von Diarylethern. Schema 7: Kupplung von Phenolen mit Heteroarylhalogeniden unter Verwendung von Kupfersulfat und Cäsiumcarbonat unter Mikrowellenbedingungen. Diese kurze Überprüfung konzentriert sich auf die Verwendung der Mikrowellentechnologie bei der Synthese von Ethern. Mikrowellen sind eine effektive Methode im Hinblick auf die grüne Wissenschaft und werden für die Verwendung bei organischen Verbindungen empfohlen. Schnelle Reaktionen, hohe Produktqualität, weniger Nebenprodukte, hervorragende Erträge, hohe Reaktivität, breiterer nutzbarer Temperaturbereich, höhere Energieeffizienz, verfeinerte Messung, Gesundheitstechnologie und Messsysteme, die den Wechsel vom mg- zum kg-Maßstab ermöglichen, sind die größten Vorteile dieser Technologie (Verwendung von Mikrowellenmethoden bei der organischen Synthese). Infolgedessen erwarten wir die Entwicklung wichtiger Anwendungen von Mikrowellenverfahren zur Synthese organischer Verbindungen.Mosstafakazemi@gmail.com Referenzen Harkal S, Kumar K, Michalik D, et al. Ein effizientes Katalysatorsystem für die Synthese von Diarylethern aus Arylchloriden. Tetrahedron Letters. 2005;46:3237-40. Yu JL, Wang H, Zou KF, et al. Selektive Synthese von unsymmetrischen Ethern aus verschiedenen Alkoholen, katalysiert durch Natriumbisulfat. Tetrahedron. 2013;69:310-15. Paul S, Gupta M. Zinkkatalysierte Williamson-Ethersynthese in Abwesenheit einer Base. Tetrahedron Letters. 2004;45: 8825-29. Freedman HH, Bubois RA. Eine verbesserte Williamson-Ethersynthese mittels Phasentransferkatalyse. Tetrahedron Letters. 1975;38:5251-3254. Branco J. Synthetische Anwendung der Mizellenkatalyse. Williamsons Synthese von Ethern. Tetrahedron Letters. 1988;44: 6677-80. Fuhrmann E, Talbiersky J. Synthese von Alkylarylethern durch katalytische Williamson-Ethersynthese mit schwachen Alkylierungsmitteln. Org Process Res Dev. 2005;9:206-11.