Name: microwave-assisted preparation of 1-aryl-1h-pyrazole-5-amines
Uploaded: 2019-06-23T14:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines at JoVE.com

Dit onderzoek werd ondersteund door het Bill en Linda Frost Fund.

Let op: Controleer voor gebruik alle relevante veiligheidsinformatiebladen (MSDS). Volg alle passende veiligheidspraktijken bij het gebruik van de magnetron reactor met inbegrip van de herziening van de magnetron reactor protocollen en het gebruik van persoonlijke beschermingsmiddelen (veiligheidsbril, handschoenen, lab jas, full-length broek, closed-teen schoenen). Deze procedure is ontworpen om te werken met behulp van een aryl hydrazine en ofwel 3-aminocrotononitrile of een α-cyanoketone. De juiste magnetron flacon e...

<ol>
	<li>Gradler, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fragment-based+discovery+of+focal+adhesion+kinase+inhibitors.">Fragment-based discovery of focal adhesion kinase inhibitors.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 23 (19), 5401-5409 (2013).</li><li>Chandak, N., Kumar, S., Kumar, P., Sharma, C., Aneja, K. R., Sharma, P. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploration+of+antimicrobial+potential+of+pyrazolo[3,4-b]pyridine+scaffold+bearing+benzenesulfonamide+and+trifluoromethyl+moieties.">Exploration of antimicrobial potential of pyrazolo[3,4-b]pyridine scaffold bearing benzenesulfonamide and trifluoromethyl moieties.</a> Medicinal Chemistry Research. 22 (11), 5490-5503 (2013).</li><li>Huo, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+and+biological+activity+of+novel+N-(3-furan-2-yl-1-phenyl-1H-pyrazol-5-yl)+amides+derivatives.">Synthesis and biological activity of novel N-(3-furan-2-yl-1-phenyl-1H-pyrazol-5-yl) amides derivatives.</a> Chinese Chemical Letters. 27 (9), 1547-1550 (2016).</li><li>Anand, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Antileishmanial+activity+of+pyrazolopyridine+derivatives+and+their+potential+as+an+adjunct+therapy+with+miltefosine.">Antileishmanial activity of pyrazolopyridine derivatives and their potential as an adjunct therapy with miltefosine.</a> Journal of Medicinal Chemistry. 60 (3), 1041-1059 (2017).</li><li>Eldehna, W. M., El-Naggar, D. H., Hamed, A. R., Ibrahim, H. S., Ghabbour, H. A., Abdel-Aziz, H. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=One-pot+three-component+synthesis+of+novel+spirooxindoles+with+potential+cytotoxic+activity+against+triple-negative+breast+cancer+MDA-MB-231+cells.">One-pot three-component synthesis of novel spirooxindoles with potential cytotoxic activity against triple-negative breast cancer MDA-MB-231 cells.</a> Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. 33 (1), 309-318 (2017).</li><li>Briebenow, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Identification+and+optimization+of+substituted+5-aminopyrazoles+as+potent+and+selective+adenosine+A1+receptor+antagonists.">Identification and optimization of substituted 5-aminopyrazoles as potent and selective adenosine A1 receptor antagonists.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry Letters. 20 (19), 5891-5894 (2010).</li><li>Marinozzi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pyrazole[3,4-e][1,4]thiazepin-7-one+derivatives+as+a+novel+class+of+Farnesoid+X+Receptor+(FXR)+agonists.">Pyrazole[3,4-e][1,4]thiazepin-7-one derivatives as a novel class of Farnesoid X Receptor (FXR) agonists.</a> Bioorganic &amp; Medicinal Chemistry. 20 (11), 3429-3445 (2012).</li><li>Ochiai, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Discovery+of+new+orally+available+active+phosphodiesterase+inhibitors.">Discovery of new orally available active phosphodiesterase inhibitors.</a> Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 52 (9), 1098-1104 (2004).</li><li>Ganesan, A., Heathcock, C. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Synthesis+of+unsymmetrical+pyrazines+by+reaction+of+an+oxadiazinone+with+enamines.">Synthesis of unsymmetrical pyrazines by reaction of an oxadiazinone with enamines.</a> Journal of Organic Chemistry. 58 (22), 6155-6157 (1993).</li><li>Sumesh, R. V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multicomponent+dipolar+cycloaddition+strategy:+combinatorial+synthesis+of+novel+spiro-tethered+pyrazolo[3,4-b]quinoline+hybrid+heterocycles.">Multicomponent dipolar cycloaddition strategy: combinatorial synthesis of novel spiro-tethered pyrazolo[3,4-b]quinoline hybrid heterocycles.</a> ACS Combinatorial Science. 18 (5), 262-270 (2016).</li><li>Bagley, M. C., Davis, T., Dix, M. C., Widdowson, C. S., Kipling, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-assisted+synthesis+of+N-pyrazole+ureas+and+the+p38&#945;+inhibitor+BIRB+796+for+study+into+accelerated+cell+ageing.">Microwave-assisted synthesis of N-pyrazole ureas and the p38&#945; inhibitor BIRB 796 for study into accelerated cell ageing.</a> Organic &amp; Biomolecular Chemistry. 4 (22), 4158-4164 (2006).</li><li>Su, W., Lin, T., Cheng, K., Sung, K., Lin, S., Wong, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+efficient+on-pot+synthesis+of+N-(1,3-diphenyl-1H-pyrazol-5-yl)amides.">An efficient on-pot synthesis of N-(1,3-diphenyl-1H-pyrazol-5-yl)amides.</a> Journal of Heterocyclic Chemistry. 47 (4), 831-837 (2010).</li><li>Eagon, S., Anderson, M. O. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave-assisted+synthesis+of+tetrahydro-&#946;-carbolines+and+&#946;-carbolines.">Microwave-assisted synthesis of tetrahydro-&#946;-carbolines and &#946;-carbolines.</a> European Journal of Organic Chemistry. (8), 1653-1665 (2014).</li><li>Everson, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Microwave+synthesis+of+1-aryl-1H-pyrazole-5-amines.">Microwave synthesis of 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines.</a> Tetrahedron Letters. 60 (1), 72-74 (2019).</li></ol>

Een aantal 1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines werden voorbereid door een α-cyanoketone of 3-aminocrotonitile te combineren met een aryl hydrazine in 1 M HCl en de oplossing te verwarmen tot 150 °c in een microgolf reactor. Bijna werden alle samenstellingen samengesteld in 10-15 min, met het langzaamste substraat dat 35 min van het verwarmen14vereist. Het gebruik van water als oplosmiddel zorgt voor een snelle verwarming van de oplossing en minimaliseert het gebruik van gevaarlijke organische o...

De impuls om een gestroomlijnde synthese van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines te creëren is toe te schrijven aan de horde toepassingen van deze kleine molecules. Ze verschijnen in kinase-remmers1, antibiotica2, pesticiden3, en onder vele andere biologisch actieve stoffen4,5. Synthetische schema's voor deze verbindingen zijn overvloedig, maar de meeste betrekken complexe isolatie-en zuiveringstechnieken. Een gemeenschappelijke methode impliceert de Terugvloeiing van aryl hydrazine en 3-aminocrotononitrile in of alcoholische of waterige oplossingen gevolgd door een verdere reiniging via chromatografie en/of herkristallisatie6,7, 8,9,10. Een handvol van geïsoleerde rapporten hebben gedetailleerd de synthese van deze verbindingen met behulp van microgolfstraling, maar alle vereiste uitgebreide verwarmingstijd en bood weinig voordeel in vergelijking met andere eerder gerapporteerde methoden11,12 .
Ondanks hun nut, zijn er een beperkt aantal van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-aminen beschikbaar bij commerciële verkopers. We hadden onlangs succes voorbereiding stikstof azine met behulp van een magnetron reactor13 en besloten om een verwante methodologie voor Pyrazole-5-amine analogen te onderzoeken. In dit document, detailleren wij onze procedure om 1-aryl-1H-Pyrazole-5-aminen voor te bereiden door een aryl hydrazine met of 3-aminocrotononitrile of een α-cyanoketone in 1 M HCl onder microgolfstraling te reageren. De voordelen van deze procedure omvatten een korte reactietijd en de capaciteit om een verscheidenheid van functionele groepen met inbegrip van halonen, nitrilen, fenolen, sulfonen en Nitro groepen14op te nemen.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:757px;" width="757">
	<colgroup>
		<col />
		<col />
		<col />
		<col />
	</colgroup>
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">2-5mL Microwave vial set</td>
			<td style="width:121px;">Chemglass</td>
			<td style="width:185px;">CG-4920-01&#160;</td>
			<td style="width:167px;">Set includes appropriate stir bars and 20mm aluminum seals</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">Biotage Initiator+ microwave</td>
			<td style="width:121px;">Biotage</td>
			<td style="width:185px;">356007</td>
			<td>Includes crimper and decapper tool.</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">Sonicator</td>
			<td style="width:121px;">Kendal</td>
			<td style="width:185px;">Ultrasonic Cleaner GB-928</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">Glassware oven</td>
			<td style="width:121px;">Quincy Lab</td>
			<td style="width:185px;">20GC</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">4-Fluorophenylhydrazine hydrochloride</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:185px;">AC119590100</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">3-Aminocrotonitrile</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:185px;">AC152451000</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">CDCl3</td>
			<td style="width:121px;">Cambridge Labs</td>
			<td style="width:185px;">DLM-7-100</td>
			<td>99.8% D</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">Hydrochloric acid, concentrated</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:185px;">A144SI-212</td>
			<td>Used to prepare 1 M HCl solution</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:284px;">Sodium hydroxide pellets</td>
			<td style="width:121px;">Fisher</td>
			<td style="width:185px;">S318-100</td>
			<td>Used to prepare 10% NaOH solution</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

microwave-assisted preparation of 1-aryl-1h-pyrazole-5-amines

Een synthetisch proces voor de voorbereiding van een verscheidenheid van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-aminen werd ontwikkeld. De microgolf-gemedieerde aard van deze methode maakt het efficiënt in zowel tijd als middelen en gebruikt water als oplosmiddel. 3-Aminocrotononitrile of een geschikte α-cyanoketone wordt gecombineerd met een aryl hydrazine en opgelost in 1 M HCl. Het mengsel wordt vervolgens verhit in een magnetron reactor op 150 ° c, meestal voor 10-15 min. Het product kan gemakkelijk worden verkregen door basifying de oplossing met 10% NaOH en het isoleren van de gewenste verbinding met een eenvoudige vacuümfiltratie. Het gebruik van water als oplosmiddel in deze reactie leent aan zijn gemak en nut in productie, en deze methode is gemakkelijk reproduceerbaar met een verscheidenheid van functionele groepen. Typische geïsoleerde opbrengsten variëren van 70-90%, en reacties kunnen worden uitgevoerd op de milligram tot gram schaal met weinig tot geen verandering in de waargenomen opbrengsten. Sommige van de toepassingen van deze moleculen en hun derivaten omvatten pesticiden, anti-malaria middelen, en chemotherapeutica, onder vele anderen.

In deze demonstratie, 3-aminocrotononitrile en 4-fluorophenylhydrazine hydrochloride werden gereageerd op de productie van 1-(4-fluorophenyl) -3-methyl-1H-pyrazol-5-amine (Figuur 1). Het mengsel van het uitgangsmateriaal in de microgolf flacon gezien in Figuur 2a toont de heterogene suspensie gecreëerd door het combineren van de uitgangsmaterialen in de 1 M HCl oplosmiddel. Het is aanbevolen om pre-mix de oplossing voor een paar second...

Watch this Scientific Journal Video about Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines at JoVE.com

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines worden bereid uit aryl hydrazines gecombineerd met ofwel 3-aminocrotononitrile of een α-cyanoketone in een 1 M HCl oplossing met behulp van een magnetron reactor. De meeste reacties worden gedaan in 10-15 minuten en zuiver product kan worden verkregen via vacuümfiltratie met typische geïsoleerde opbrengsten van 70-90%.

Magnetron-bijgestaan voorbereiding van 1-aryl-1H-Pyrazole-5-amines

A synthetic process for the preparation of a variety of 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines was developed. The microwave-mediated nature of this method makes it ...

Deze procedure beschrijft een methode om 1-Aryl-1H-pyrazool-5-amines te isoleren met behulp van aryl hydrazines met 3-Aminocrotononitril of alfacyanoketonen onder microgolfstraling. Het belangrijkste voordeel van deze procedure ik de snelle reactietijd, zoals de meeste reacties zijn voltooid binnen een kwestie van minuten. Onze procedure tolereert ook een breed scala aan functionele groepen, zoals halogenen, nitriles, fenolen, sulfones en heterocycles.Om de reactie succesvol te laten verlopen is het van cruciaal belang dat de reactie goed wordt opgeslagen en dat de magnetron verachtelijk volledig is verzegeld voor het verwarmen. Om te beginnen, het verkrijgen van een magnetron vile ontworpen voor reactievolumes van twee tot vijf milliliter die 's nachts is gedroogd in de glaswerkoven en voeg een passende roerstaaf. Voeg in een rookkap twee millimolen vierfluorylhydrazinehydrochloride en twee millimol 3-aminocrotononitril toe aan de magnetron.Voeg vervolgens vijf milliliter van één molair zoutzuur toe om de concentratie startreagentia 0,4 molair te maken. Leg de vileine op een roerplaat om de heterogene suspensie te roeren. Als de reactanten een slechte oplosbaarheid hebben en het reactiemengsel niet goed kan worden geroerd, breng de oplossing over naar een grotere verachtelijke en voeg extra een molair zoutzuur toe.Vermijd het aanbevolen oplosmiddelvolume zoals gespecificeerd in de gebruiksaanwijzing van de magnetronreactor. Nu, gebruik maken van een geschikte crimper tool om de magnetron vileine verzegelen met de magnetron vileine dop. Breng de vileine van de rookkap in de magnetronreactor en pas de reactietijd van het magnetronprogramma aan op 10 minuten, temperatuur bij 150 graden Celsius en absorptie tot zeer hoog.Let tijdens de verwarmingsfase op de reactordruk. Een plotselinge drukdaling kan duiden op een lek of defect aan het vat. Zodra de reactie is afgekoeld tot minder dan 40 graden Celsius, breng de verachtelijke van de magnetron reactor naar een rookkap.Verwijder met een geschikt decappergereedschap de dop. In de rook bood, klem de magnetron vileine op een steunstandaard over een roerplaat. Voeg twee milliliter natriumhydroxide van 10% toe met roeren om onmiddellijke neerslag van het product te veroorzaken.Plaats een druppel van de oplossing in indicatorpapier om de pH te laten zien groter is dan 10. Plaats vervolgens de verachtelijke in een sonicator gedurende vijf tot 10 minuten om te helpen mengen als dat nodig is. Zet een vacuümfiltratieapparaat op en giet de oplossing in de trechter.Schraap de vileine met een spatel om het product los te maken van de wanden van het vat. Gebruik vervolgens gedeïmiseerd water om het resterende product uit de magnetron te spoelen en het geïsoleerde vaste product te wassen. In sommige gevallen, het product oliën uit de alkalische oplossing.Verkrijg het product met een vloeibare vloeistofextractie met dichloormethaan of ethylacetaat. Breng daarna het ruwe product over naar een desiccator om 's nachts te drogen. Verkrijg een proton NMR-spectrum in deuterochloroform om de productidentiteit en -zuiverheid te bevestigen.In deze demonstratie werden 3-aminocrotononitril en 4-fluorofylhydrazine hydrochloride gereageerd op de productie van 1, 4-flurophenyl-3-methyl-1H-pyrazool-5-amine. De NMR bevestigt de synthese van het doel 5-aminopyrazol met de karakteristieke singlet piek in het gebied van chemische verschuiving tussen 5,4 tot 6,0 ppm, wat overeenkomt met het aromatische proton op de vier stand van de pyrazool. Door de omvang van de reactie te variëren, kunnen gebruikers snel milligram produceren tot grammen product.Extra functionaliteit kan ook worden toegevoegd door de reactanten te variëren. Het belangrijkste voordeel van onze methode is dat het zorgt voor de snelle synthese van 1-Aryl-1H-pyrazool-5-amines. Dit zijn nuttige steigers die zijn opgenomen in een aantal bioactieve moleculen.Vergeet niet om standaard operationele procedures te volgen tijdens het werken met bijtende oplossingen. Houd u aan de veiligheidsrichtlijnen bij het gebruik van de magnetronreactor.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Organic Chemistry

Chemistry

Unit 1

Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines

Aromatic Compounds

SCIENTISTS IN ACTION

Microwave-assisted Intramolecular Dehydrogenative Diels-Alder Reactions for the Synthesis of Functionalized Naphthalenes/Solvatochromic Dyes

Microgolf-geassisteerde Intramoleculaire dehydrogenerende Diels-Alder reacties voor de synthese van gefunctionaliseerde naftalenen / Solvatochromic Kleurstoffen

Functionalized naphthalenes have applications in a variety of research fields ranging from the synthesis of natural or biologically active molecules to ...

Microwave-assisted Functionalization of Poly(ethylene glycol) and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microwave-assisted Functionalization of Polyethylene glycol and On-resin Peptides for Use in Chain Polymerizations and Hydrogel Formation

Microgolven Functionalisering van poly (ethyleenglycol) en On-hars Peptiden voor gebruik in Chain Polymerisaties en Hydrogel Vorming

One of the main benefits to using poly(ethylene glycol) (PEG) macromers in hydrogel formation is synthetic versatility. The ability to draw from a large ...

Preparation of Silica Nanoparticles Through Microwave-assisted Acid-catalysis

Microwave-assisted synthetic techniques were used to quickly and reproducibly produce silica nanoparticle sols using an acid catalyst with nanoparticle ...

Preparation of Carbon Nanosheets at Room Temperature

Voorbereiding van de Carbon Nanosheets bij kamertemperatuur

Amphiphilic molecules equipped with a reactive, carbon-rich "oligoyne" segment consisting of conjugated carbon-carbon triple bonds self-assemble into ...

Preparation of Biopolymer Aerogels Using Green Solvents

Bereiding van Biopolymer Aerogels die Groene Oplosmiddelen

Although the first reports on aerogels made by Kistler1 in the 1930s dealt with aerogels from both inorganic oxides (silica and others) and biopolymers ...

One-pot Microwave-assisted Conversion of Anomeric Nitrate-esters to Trichloroacetimidates

One-pot magnetron-bijgewoonde conversie van anomere nitraat-esters naar Trichloroacetimidates

The goal of the following procedure is to provide a demonstration of the one-pot conversion of a 2-azido-1-nitrate-ester to a trichloroacetimidate ...

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Preparation and Characterization of C60/Graphene Hybrid Nanostructures

Bereiding en karakterisatie van C60/Graphene hybride nanostructuren

Physical thermal deposition in a high vacuum environment is a clean and controllable method for fabricating novel molecular nanostructures on graphene. We ...

Microfluidic Preparation of Liquid Crystalline Elastomer Actuators

Microfluidic voorbereiding van vloeibaar kristallijne elastomeer actuatoren

This paper focuses on the microfluidic process (and its parameters) to prepare actuating particles from liquid crystalline elastomers. The preparation ...

Preparation of Functional Silica Using a Bioinspired Method

Voorbereiding van functionele Silica met behulp van een methode Bioinspired

The goal of the protocols described herein is to synthesize bioinspired silica materials, perform enzyme encapsulation therein, and partially or totally ...

Reducing Willow Wood Fuel Emission by Low Temperature Microwave Assisted Hydrothermal Carbonization

Vermindering van wilg hout brandstof emissie door lage temperatuur magnetron bijgestaan hydrothermale carbonisatie

Biomass is a sustainable fuel, as its CO2 emissions are reintegrated in biomass growth. However, the inorganic precursors in the biomass cause a negative ...