بیس فسفونیک اسید بعنوان یک کاتالیزور آلی ناهمگن برای سنتز مشتقات ایندولی

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

گروه شیمی، دانشکده علوم، دانشگاه بیرجند، بیرجند، ایران

چکیده

تترکیب 1و4- پی پیرازین بیس(متیلن فسفونیک) اسید به عنوان یک کاتالیزگر آلی با خاصیت اسید برونستد سنتز شد و مورد شناسائی قرار گرفت و بطور مؤثری واکنش افزایش فریدل-کرافتس مشتقات ایندول به آلدئیدهای آروماتیک و آلدئیدهای اشباع نشده در موقعیت α و β را در حلال اتانول کاتالیز کرد و محصولات واکنش با تکنیک طیف سنجی رزنانس مغناطیسی هسته شناسائی شدند. سامانه کاتالیزی بصورت ناهمگن برگستره‌ی وسیعی از مواد اولیه مؤثر بوده، ارزان و سازگار با محیط زیست است. در این روش از یک کاتالیزگر بدون فلز در حلال سبز اتانول استفاده شد و زمان واکنش قابل قبول می باشد. بازده محصولات سنتز شده قابل توجه است و قابلیت بازیابی مجدد کاتالیزور بسیار مناسب می باشد. برای نشان دادن شایستگی سامانه کاتالیزی فعالیت این کاتالیزگر با سایرکاتالیزگرهای اسید برونستد، در واکنش سنتز 3وʹ3-بیس ایندولیل(4- کلرو فنیل) متان به عنوان واکنش مدل مقایسه شده است. ملاحظه نتایج نشان دهنده برتری این روش کاتالیزی بر روش‌های گزارش شده قبلی از لحاظ زمان واکنش، بازده، مقدار کاتالیزور و شرایط عمل می باشد.

چکیده تصویری

بیس فسفونیک اسید بعنوان یک کاتالیزور آلی ناهمگن برای سنتز مشتقات ایندولی

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

A Bisphosphonic Acid as a Heterogeneous Organocatalyst for the Synthesis of Bis(indolyl)methanes

نویسندگان [English]

  • Alireza Farrokhi
  • Maasoumeh Jafarpour
  • Fahimeh Feizpour
  • Reihaneh Najafzade
Department of Chemistry, Faculty of Science, University of Birjand
چکیده [English]

1,4-Piperazinediylbis(methylene) bisphosphonic acid as Brønsted acid organocatalyst was prepared and effectively catalyzed Friedel-Crafts addition of indoles to aromatic aldehydes and α, β-unsaturated carbonyl compounds in ethanol. All reaction products were characterized with 1HNMR technique. The synthesis of bis(indolyl)methanes was successfully achieved by a one pot three component reaction of various aromatic aldehydes with indole using H4L as a heterogeneous Brønsted acid organocatalyst. Also, the same catalytic system has produced 3-substituted indoles with 1,4 addition Michael reaction in excellent yields. This catalytic system has an extensive substrate domain, and is eco-friendly and cost effective. Green solvent heterogeneous reaction condition, metal-free catalyst, simple workup procedure, reasonable reaction time, excellent yield of products and reusability of the catalyst are the advantages of the protocol. To show the competency of H4L catalytic system in comparison with other Brønsted acids catalysts towards the synthesis of 3,3ʹ-bisindolyl(4-chlorophenyl) methane, some of the previous results have been presented. Examination of the results shows the supremacy of title protocol for synthesis of Bis(indolyl)methanes and 3-substituted indoles in terms of reaction times, yields, the catalyst loading, and conditions used.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Bisphosphonic Acid
  • Friedel-Crafts reaction
  • 3-Indolyl derivatives
  • One-pot three-component reaction
1. M.T. Reetz, B. List, S. Jaroch, H. Weinmann, Organocatalysis, Springer, Heidelberg, 2008.
2. a) M. Rueping, A. Kuenkel, I. Atodiresei, Chem. Soc. Rev. 40 (2011) 4539. b) A.G. Doyle, E.N.
Jacobsen, Chem. Rev. 107 (2007) 5713.
3. A.K. Mutyala, N.T. Patil, Org. Chem. Frontiers, 1 (2014) 582.
4. R.P. Herrera, E. Marques-Lopez, Multicomponent Reactions: Concepts and Applications for Design
and Synthesis, John Wiley & Sons, Inc., 2015.
5. a) J.E. Biggs-Houck, A. Younai, J.T. Shaw, Current Opinion in Chem. Biol. 14 (2010) 371. b) H. Lachance, S. Wetzel, K. Kumar, H. Waldmann, J. Med. Chem. 55 (2012) 5989.
6.  a) Z.A. De los Santos, C. Wolf, J. Am. Chem. Soc. 138 (2016) 13517. b) S.R. Pathipati, A. van der Werf, L. Eriksson, N. Selander, Angewandte Chemie International Edition 55 (2016) 11863. c) Z. Qureshi, J.Y. Kim, T. Bruun, H. Lam, M.
Lautens, ACS Catal. 6 (2016) 4946.
7. a) J.-P. Wan, Y.-F. Jing, C.-F. Hu, S.-R. Sheng, J. Org. Chem. 81 (2016) 6826. b) G.-F. Zou, S.-Q.
Zhang, J.-X. Wang, W.-W. Liao, J. Org. Chem. 81 (2016) 5717.
8. M. Shiri, M.A. Zolfigol, H.G. Kruger, Z. Tanbakouchian, Chem. Rev. 110 (2010) 2250.
9. M. Shiri, Chem. Rev. 112 (2012) 3508. 
10. N. Tanaka, R. Momose, A. Takahashi-Nakaguchi, T. Gonoi, J. Fromont, J.I. Kobayashi, Tetrahedron, 70 (2014) 832.
11. S. Sakemi, H.H. Sun, J. Org. Chem. 56 (1991) 4304.
12) H.T. Le, C.M. Schaldach, G.L. Firestone, L.F. Bjeldanes, J. Biol. Chem. 278 (2003) 21136. 
13. C. Pal, S. Dey, S.K. Mahato, J. Vinayagam, P.K. Pradhan, V.S. Giri, P. Jaisankar, T. Hossain, S. Baruri, D. Raya, S.M. Biswas, Bioorg. Med. Chem. Lett. 17 (2007) 4924.
14. K.V. Sashidhara, A. Kumar, M. Kumar, A. Srivastava, A. Puri, Bioorg. Med. Chem. Lett. 20 (2010) 6504.
15. K.V. Sashidhara, M. Kumar; R. Sonkar, B.S. Singh, A.K. Khanna, J. Med. Chem. 55 (2012) 2769. 
16. K.M. Khan, F. Rahim, A. Wadood, M. Taha, M. Khan, S. Naureen, N. Ambreen, S. Hussain, S, Perveen, M.I. Choudhary, Bioorg. Med. Chem. Lett. 24 (2014) 1825.
17. C. Grosso, A.L. Cardoso, A. Lemos, J. Varela, M.J. Rodrigues, L. Custodio, Luisa Barreira, Teresa M.V.D. Pinhoe Melo. Europ. J. Med. Chem. 93 (2015) 9. 
18. M. Shiri, M. Zolfigol, H.G. Kruger, Z. Tanbakouchian, Chem. Rev. 110 (2010) 2250. 
19. N.A. Keiko, N.V. Vchislo, Asian J. Org. Chem. 5 (2016) 439. 
20.  H. Veisi, B. Maleki, F. Hosseini Eshbala, H. Veisi, R. Masti, S. Sedigh Ashrafi, M. Baghayeri, RSC Adv. 4 (2014) 30683. 
21.  S. Ponra, K. Majumdar, RSC Adv. 6 (2016) 37784. 
22.  R.H. Vekariya, H.D. Patel, RSC Adv. 5 (2015) 49006. 
23.  M.Honarmand, E. Esmaeili, J. Mol. Liq. 225 (2017) 741. 
24. N. Baig, G.M. Shelke, A. Kumar, A.K. Sah, Catal. Lett. 146 (2016) 333. 
25. S. Karuppaiah, S. Thangamariyappan, A. Ramamoorthy, S. Ponnusamy, Synthetic Commun. 47 (2017) 913. 
26. A. Farrokhi, M. Jafarpour, R. Najafzade, Catal. Lett. 147 (2017) 1714. 
27. S. Kangari, I. Yavari, Res. on Chem. Intermediates 42 (2016) 8217. 
28. J. Xiang, J. Wang, M. Wang, X. Meng, A. Wu, Org. Biomol. Chem. 13 (2015) 4240. 
29. F. Shirini, A. Fallah-Shojaei, L. Samavi, Masoumeh Abedini, RSC Adv. 6 (2016) 48469. 
30. A. Neshat, RSC Adv. 6 (2016) 32839. 
31. H. Mahmoudi, A.A. Jafari, S. Saeedi, H. Firouzabadi, RSC Adv. 5 (2015) 3023. 
32. H. Firouzabadi, N. Iranpoor, M. Jafarpour, A. Ghaderi, J. Mol. Catal. A: Chem. 252 (2006) 150. 
33. S.S. Ekbote, K.M. Deshmukh, Z.S. Qureshi, B.M. Bhanage, Green Chem. Lett. Rev. 4 (2011) 177. 
34. M. Seddighi, F. Shirini, M. Mamaghani, RSC Adv. 3 (2013) 24046. 
35.  D.-G. Gu, S.-J. Ji, Z.-Q. Jiang, M.-F. Zhou, T.-P. Loha, Synlett 6 (2005) 959. 
36. R. Nagarajan, P.T. Perumal, Chem. Lett. 33 (2004) 288. 
37. M.A. Naik, D. Sachdev, A. Dubey, Catal. Commun. 11 (2010) 1148.