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

Denne forskningen ble støttet av Bill og Linda frost Fund.

FORSIKTIG: gå gjennom alle relevante sikkerhetsdatablad (muskel-og skjelett) før bruk. Følg alle aktuelle sikkerhetsrutiner ved bruk av mikrobølgeovn reaktoren inkludert gjennomgang av mikrobølgeovn reaktoren protokoller og bruk av personlig verneutstyr (vernebriller, hansker, Lab coat, full lengde bukser, lukket-tå sko). Denne prosedyren er utformet for å fungere med en aryl hydrazin og enten 3-aminocrotononitrile eller en α-cyanoketone. Den aktuelle mikrobølgeovn hetteglasset og rør bar bør brukes i henhold ...

<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>

En rekke 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer ble fremstilt ved å kombinere en α-cyanoketone eller 3-aminocrotonitile med en aryl hydrazin i 1 M HCL og varme opp oppløsningen til 150 ° c i en mikrobølgeovn. Nesten alle forbindelser ble syntetisert i 10-15 min, med den tregeste substrat som krever 35 min av oppvarming14. Bruk av vann som løsningsmiddel gir mulighet for rask oppvarming av løsningen og minimerer bruken av farlige organiske løsemidler.
Høyere tempe...

Drivkraften til å skape en strømlinjeformet syntese av 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer skyldes myriade av anvendelser av disse små molekylene. De vises i kinase hemmere1, antibiotika2, plantevernmidler3, og blant mange andre biologisk aktive forbindelser4,5. Syntetiske ordninger for disse forbindelsene er rikelig, men de fleste involverer komplekse isolasjon og rensing teknikker. En vanlig metode innebærer reflux av aryl hydrazin og 3-aminocrotononitrile i enten alkoholholdige eller vandige løsninger etterfulgt av en påfølgende rensing via kromatografi og/eller omkrystallisering6,7, 8,9,10. En håndfull isolerte rapporter har detaljert syntesen av disse forbindelsene ved hjelp av mikrobølger, men alle nødvendige omfattende oppvarmingstid og tilbød liten fordel i forhold til andre tidligere rapporterte metoder11,12 .
Til tross for deres nytte, er det et begrenset antall 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer tilgjengelig fra kommersielle leverandører. Vi har nylig hatt suksess forbereder nitrogen heterocycles ved hjelp av en mikrobølgeovn reaktor13 og bestemte seg for å undersøke en relatert metodikk for pyrazole-5-Amin analogs. I dette dokumentet, detalj vi vår prosedyre for å forberede 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer ved å reagere en aryl hydrazin med enten 3-aminocrotononitrile eller en α-cyanoketone i 1 M HCL under mikrobølger. Fordelene med denne prosedyren inkluderer en kort reaksjonstid og evnen til å innlemme en rekke funksjonelle grupper, inkludert halogenider, nitriles, fenoler, sulfoner og Nitro grupper14.

<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

En syntetisk prosess for utarbeidelse av en rekke 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer ble utviklet. Den mikrobølgeovn-mediert natur denne metoden gjør det effektivt i både tid og ressurser og utnytter vann som løsningsmiddel. 3-Aminocrotononitrile eller en passende α-cyanoketone kombineres med en aryl hydrazin og oppløst i 1 M HCl. Blandingen varmes deretter opp i en mikrobølgeovn reaktor ved 150 ° c, typisk for 10-15 min. Produktet kan lett fås ved basifying løsningen med 10% NaOH og isolere den ønskede forbindelsen med en enkel vakuum filtrering. Bruken av vann som et løsemiddel i denne reaksjonen gir sin letthet og nytte i produksjon, og denne metoden er lett reproduserbar med en rekke funksjonelle grupper. Typisk isolerte gir spenner fra 70-90%, og reaksjoner kan utføres på milligram til gram skala med liten eller ingen endring i observerte rentene. Noen av programmene av disse molekylene og deres derivater inkluderer plantevernmidler, anti-malarials, og chemotherapeutics, blant mange andre.

I denne demonstrasjonen ble 3-aminocrotononitrile og 4-fluorophenylhydrazine hydrochloride reagerte for å produsere 1-(4-fluorophenyl) -3-metyl-1H-pyrazol-5-Amin (figur 1). Blandingen av Start materialet i mikrobølgeovnen hetteglasset sett i figur 2a viser den heterogene suspensjonen opprettet ved å kombinere Start materialene i 1 M HCL løsemiddel. Det anbefales å pre-mix løsningen i noen sekunder over en rør plate for å sikre a...

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-aminer fremstilles fra aryl hydrazines kombinert med enten 3-aminocrotononitrile eller en α-cyanoketone i en 1 M HCL-løsning ved hjelp av en mikrobølgeovn reaktor. De fleste reaksjonene er gjort i 10-15 minutter og rent produkt kan fås via vakuum filtrering med typiske isolerte avlinger på 70-90%.

Mikrobølgeovn-assistert utarbeidelse av 1-aryl-1H-pyrazole-5-aminer

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 ...

Denne prosedyren beskriver en metode for å isolere 1-Aryl-1H-pyrazol-5-aminer ved hjelp av arylhydraziner med enten 3-Aminocrotononitrile eller alfa cyanoketoner under mikrobølgestråling. Den største fordelen med denne prosedyren jeg rask reaksjonstid, da de fleste reaksjoner er komplette i løpet av minutter. Vår prosedyre tolererer også et bredt spekter av funksjonelle grupper, som halider, nitriler, fenoler, sulfoner og heterocycycles.For at reaksjonen skal lykkes, er det avgjørende at reaksjonen lagrer riktig og at mikrobølgeovnen er forseglet helt før oppvarming. Til å begynne med, få en mikrobølgeovn sjofel designet for reaksjonsvolumer på to til fem milliliter som har blitt tørket over natten i glassovnen og legg til en passende rørestang. I en røykhette, tilsett to millimol med fire-fluorofenylhydrazinhydroklorid og to millimol med 3-aminocrotononitrile til mikrobølgeovnen sjofel.Deretter legger du til fem milliliter av en molarhydroklorsyre for å gjøre konsentrasjonen av startreagenser 0,4 molar. Plasser den onde på en røreplate for å røre den heterogene suspensjonen. Hvis reaktantene har dårlig løselighet og reaksjonsblandingen ikke kan røres riktig, overfør oppløsningen til en større sjofel og tilsett ytterligere en molarsyre.Unngå å overskride det anbefalte løsemiddelvolumet som spesifisert av bruksanvisningen for mikroreaktoren. Bruk nå et passende krympeverktøy til å forsegle mikrobølgeovnen med mikrobølgeovnens onde hette. Overfør den onde fra røykhetten inn i mikrobølgeovnreaktoren og juster reaksjonstiden til mikrobølgeprogrammet til 10 minutter, temperatur ved 150 grader Celsius og absorpsjon til svært høy.Under oppvarmingsfasen, vær oppmerksom på reaktortrykket. Et plutselig trykkfall kan indikere en lekkasje eller karsvikt. Når reaksjonen er avkjølt til mindre enn 40 grader Celsius, overfører du den onde fra mikrobølgeovnreaktoren til en røykhette.Med et passende desilerverktøy fjerner du hetten. I røyken bood, klemme mikrobølgeovnen sjofel på et støttestativ over en røreplate. Tilsett to milliliter med 10% natriumhydroksid under omrøring for å forårsake umiddelbar nedbør av produktet.Plasser en dråpe av løsningen i indikatorpapir for å vise at pH-en er større enn 10. Deretter plasserer du den onde i en sonicator i fem til 10 minutter for å hjelpe til med å blande etter behov. Sett opp et vakuumfiltreringsapparat og hell løsningen i trakten.Skrap den onde med en slikkepott for å løsne produktet fra fartøyets vegger. Bruk deretter deionisert vann til å skylle gjenværende produkt fra mikrobølgeovnen og vask det isolerte faste produktet. I noen tilfeller oljer produktet ut av den alkaliske løsningen.Få produktet med flytende flytende ekstraksjon ved hjelp av diklormetan eller etylacetat. Deretter overfører du råoljeproduktet til en desiccator for å tørke over natten. Få et proton NMR-spektrum i deuterochloroform for å bekrefte produktets identitet og renhet.I denne demonstrasjonen ble 3-aminocrotononitrile og 4-fluorofenylhydrazinhydroklorid reagert på å produsere 1, 4-fluropfenyl-3-metyl-1H-pyrazol-5-amin. NMR bekrefter syntesen av målet 5-aminopyrazol med den karakteristiske singlet toppen i regionen kjemisk skifte mellom 5,4 til 6,0 ppm, tilsvarende aromatisk proton på fire posisjon av pyrazol. Ved å variere omfanget av reaksjonen, brukere kan raskt produsere milligram til gram av produktet.Ekstra funksjonalitet kan også legges til ved å variere reaktantene. Den viktigste fordelen med vår metode er at den gjør det mulig for den raske syntesen av 1-Aryl-1H-pyrazol-5-aminer. Dette er nyttige stillas som har blitt innlemmet i en rekke bioaktive molekyler.Husk å følge standard driftsprosedyrer mens du arbeider med etsende løsninger. Følg sikkerhetsretningslinjene når du bruker mikrobølgereaktoren.

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

Mikrobølgeovn-assistert intramolekylære Dehydrogenative Diels-Alder reaksjoner for syntese av funksjonalisert naftalener / Solvatochromic Fargestoffer

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

Mikrobølgeovn-assistert funksjon av Poly (etylenglykol) og On-resin Peptider for bruk i Chain polymerisasjoner og hydrogeldannelse

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

Utarbeidelse av Carbon Nanosheets ved romtemperatur

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

Utarbeidelse av Biopolymer Aerogels Bruke Grønne Løsemidler

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 mikrobølgeovn-assistert konvertering av Anomeric nitrat-estere til 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

Forberedelse og karakterisering av C60/Graphene Hybrid nanostrukturer

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 utarbeidelse av flytende krystallinsk Elastomer aktuatorer

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

Utarbeidelse av funksjonelle Silica bruke en 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

Redusere Willow Wood Fuel utslipp ved lav temperatur mikrobølgeovn assistert hydrotermisk karbonisering

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