5-IODOINDOLEהיא תרכובת אורגנית, שהיא איזומר המכיל אטום יוד על הליבה ההודית, ויש לה מגוון רחב של שימושים, כגון תעשיית התרופות, מחקר ביוכימי ותחומים נוספים. להלן כמה שיטות סינתזה נפוצות של 5-IODOINDOLE:
1. תגובת סנדמייר:
תגובת Sandmeyer היא אחת השיטות הנפוצות ביותר של 5-סינתזה של יודואינדול. תגובה זו מתחילה בדרך כלל עם 5-ניטרואינדול, המיוצר על ידי הפחתה כימית ל-5-אמינואינדול, ולאחר מכן 5-יודואינדול מתקבל על ידי טיפול ב5-אמינואינדול בעודף יוד והיפוכלוריט. שיטה זו דורשת שימוש בכישורי ניסוי מוצקים כדי להבטיח את הטוהר והתפוקה של היודואינדול המסונתז 5-.
5-IODOINDOLE הוא חומר פוטואלקטרי אורגני נפוץ, ואחת משיטות ההכנה שלו היא באמצעות שיטת התגובה של Sandmeyer. השיטה משתמשת ב-5-IODOINDOLE כחומר גלם ועוברת סדרה של תגובות כימיות כדי להשיג סוף סוף את מוצר היעד.
השלבים של שיטת התגובה של Sandmeyer הם כדלקמן:
(1.) הכן מגיבים. הכן מגיבים כגון 5-IODOINDOLE, נחושת כלוריד, נתרן כלורי, ניטרופנול וחומצה גופרתית.
(2.) מערבבים את 5-IODOINDOLE עם הפתרון. הוסף 5-IODOINDOLE לתמיסה עם נתרן כלורי וניטרופנול וערבב היטב לערבוב.
(3.) הוסף נחושת כלוריד. הוסף נחושת כלוריד לתמיסת התגובה בהדרגה, וערבב היטב כדי לקדם את התגובה.
(4.) הוסף חומצה גופרתית. הוסף חומצה גופרתית לתמיסת התגובה בהדרגה, וערבב היטב כדי להאיץ את התגובה.
(5.) הוסף נתרן ניטריט טיפה. נתרן ניטריט הוסף לאט טיפה לתוך תמיסת התגובה תוך כדי ערבוב מתמשך עד להשלמת התגובה.
(6.) העבירו את תמיסת התגובה. תמיסת התגובה הועברה לתמיסת המשקעים, והתוצר הוזרם.
(7.) סינון. המוצר סונן, נשטף ויובש כדי להשיג לבסוף את מוצר היעד 5-nitro INDOLE.
האמור לעיל הוא שיטת התגובה של Sandmeyer של 5-IODOINDOLE והשלבים המפורטים שלה.
2. לתגובת מחזור:
באמצעות שיטה זו, ניתן להמיר 5-iodoindol-2-yl-acetate ל-5-iodoindol המתאים על ידי חימום התגובה בפחמן טריכלוריד. תגובה זו דורשת תהליך תגובה ארוך ודורשת כימיקלים מיוחדים, שהם המגבלות של שיטה זו.
השלבים הספציפיים הם כדלקמן:
(1.) תחילה הוסף כלוריד ברזל ו-LiBr לאצטוניטריל מיובש וערבב אותו. לאחר מכן נוספו 5-ברומואינדין וזרז Pd(OAc)2 והתערובת חוממה ל-80 מעלות.
(2.) על ידי הוספת N-methylbenzenesulfonamide באופן רציף ושמירה על תערובת התגובה בטווח הטמפרטורות של 80 מעלות - 90 מעלות.
(3.) לאחר מכן תערובת התגובה צוננה לטמפרטורת החדר וסוננה לקבלת תוצר היעד-5-IODOINDOLE.
(4.) ניתן לטהר את המוצר על ידי טכניקות טיהור כגון כרומטוגרפיה נוזלית בביצועים גבוהים (HPLC) או כרומטוגרפיה עמודה.
יש לציין כי במהלך תהליך הסינתזה, יש צורך לשים לב לפעולות בטיחות רגילות במעבדה ולפעול לפי תקנות תפעול הבטיחות במדריך התפעול כדי להבטיח את הבטיחות והדיוק של ניסויים כימיים.
3. תגובת סטילה:
תגובת סטילה היא שיטה המבוססת על תגובת החלפה ארומטית נוקלאופילית, שבה השימוש ב-5-ברומואינדול ופח היא שיטה נפוצה להכנת 5-יודואינדול. תגובה זו איטית יותר, דורשת זמן תגובה ארוך יותר ודורשת אמצעים נוספים על מנת להבטיח שהתגובה תתנהל בצורה חלקה.
השלבים הם כדלקמן:
(1.) סינתזה של תרכובות פנילטין: תחת הגנת חנקן, הגיבו חומצה סטארית עם Sn (SnCl4) כדי ליצור Sn (חומצה סטארית) 4. לאחר מכן מגיב Sn(סטאראט)4 עם פנילמגנזיום הליד כדי לייצר פנילפניל-טינוקסיטין (Ph2Sn(O) )Ph).
(2.) סינתזה של 5-IODOINDOLE: בממס אצטוניטריל, הגיב אינדול עם אתיל יודיד כדי ליצור 5-IODOINDOLE.
(3.) תנאי תגובה: תחת הגנה של חנקן, הגיבו בפנילפניל-טין אוקסיד, זרז פלדיום ו-5-IODOINDOLE, וחישלו ליצירת מוצר היעד.
(4.) ניתוח מבני: השתמש בטכניקות כגון תהודה מגנטית גרעינית (NMR) וכרומטוגרפיה נוזלית בעלת ביצועים גבוהים (HPLC) כדי לבצע ניתוח מבני ובדיקת טוהר של תוצרי התגובה.
(5.) תוצאות ודיון: תוצר היעד הוכן על ידי תגובת סטילה של 5-IODOINDOLE, ותנאי התגובה ומבנה המוצר נותחו ונדונו, מה שהניח את הבסיס לסינתזה של נגזרות שימושיות.
לסיכום, תגובת ה-Stille של 5-IODOINDOLE היא שיטת סינתזה כימית יעילה שניתן להשתמש בה להכנת מגוון תרכובות אורגניות חשובות.
4. תגובת סנדמייר משולבת ותגובת הייאמה:
תגובת Sandmeyer ותגובת Hiyama משולבות כדי להגיב 5-כלורואינדול עם מגיב אורגונוטין כדי להשיג 5-יודואינדול תחת קטליזה של אלומיניום טריכלוריד. גישה זו דורשת ידע בכימיה בסיסית כדי להבטיח תגובה חלקה תוך הפקת מוצר טהור ביותר.
5-שיטת IODOINDOLE Sandmeyer Reaction ו-Hiyama Reaction Combined
תגובת Sandmeyer היא תגובה כימית ארומטית חשובה, המשמשת בדרך כלל לסינתזה של תרכובות חנקן אריל באמצעות תרכובות אמינו, ותגובת ה-HIyama היא תגובה לסינתזה של קשרי פחמן-סיליקון באמצעות ריאגנטים מבוססי סיליקון. השילוב של שתי התגובות הללו יכול להכניס תחליפים וקבוצות פונקציונליות מבוססות סיליקון בתרכובות אריל. שלבי תגובה קונקרטיים:
(1.) הכנת מלח דיאזוניום: הוסף 5-IODOINDOLE לתמיסה המעורבת של תחמוצת נחושת ונתרן כלורי, הוסף טיפה טיפה חומצה חנקתית מרוכזת, ערבב במהירות גבוהה במשך 10 דקות, ולאחר מכן הוסף לאט חומצה בורית, ערבוב במשך 5 דקות. לבסוף, התמיסה הותאמה ל-pH 5.5 עם 5 אחוזי NaOH. בשלב זה המשקע הוא מלח דיאזוניום.
(2.) החלפת תחליפים: הוסף תמיסת חנקת נחושת, ולאחר מכן הוסף אשלגן כלורי או כלוריד ברזל כדי להמיר מלח דיאזוניום לתרכובת אמינו.
(3.) תגובת Hiyama בתנאים אלקליים: הוספת TMS סטאנו כלוריד, אתנול, חומצה בורית, זרז נחושת ו-TBAF כדי ליצור תרכובות גדולות יותר המוחלפות בסיליקון. תוצר התגובה התקבל על ידי מיצוי בתערובת של כלורופורם ומים.
תהליך התגובה הכולל:
C8H6IN פלוס CuCl פלוס NaNO2בתוספת HCl → 5-iodo-1H-indazole פלוס N2פלוס H2O
C8H6IN פלוס CuCl פלוס NaNO2פלוס H2O → 5-יודו-1H-אזולים
C8H6IN פלוס CuCl פלוס NaNO2פלוס H3בו3→ 5-אמינואינדזול
C7H7N3בתוספת CuCl2בתוספת KCl → 5-כלוריאנדאזולים
5-כלורואינדאזולים פלוס EtOH פלוס B2O3בתוספת CuCl → 5-alkoxyindazoles
5-alkoxyindazoles בתוספת TMS-Cl בתוספת Et3N → 5-alkoxyindazoles-SiMe3
לסיכום, ניתן לסנתז את 5-iodoindole בשיטות שונות. באיזו שיטה לבחור יש לקבוע בהתאם לתנאי המעבדה, רמת הידע הכימי ודרישות התגובה.