Summary

Preparazione a microonde di 1-Aryl-1H-pyrazole-5-ammine

Published: June 23, 2019
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Summary

1-Aryl-1H-pyrazole-5-ammine sono preparati da idrazine di aryl combinate con 3-aminocrotononitrile o un cannioketone in una soluzione HCl da 1 M utilizzando un reattore a microonde. La maggior parte delle reazioni sono fatte in 10-15 minuti e il prodotto puro può essere ottenuto tramite filtrazione sottovuoto con rese isolate tipiche del 70-90%.

Abstract

È stato sviluppato un processo sintetico per la preparazione di una varietà di 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines. La natura mediata a microonde di questo metodo lo rende efficiente sia nel tempo che nelle risorse e utilizza l’acqua come solvente. 3-Aminocrotononitrile o un appropriato z-cianoketone è combinato con un’iddrina aryl e sciolto in 1 M HCl. La miscela viene poi riscaldata in un reattore a microonde a 150 gradi centigradi, in genere per 10-15 min. Il prodotto può essere facilmente ottenuto imbenponendo la soluzione con il 10% NaOH e isolando il composto desiderato con una semplice filtrazione sottovuoto. L’uso dell’acqua come solvente in questa reazione conferisce facilità e utilità nella produzione, e questo metodo è facilmente riproducibile con una varietà di gruppi funzionali. Le rese isolate tipiche variano dal 70-90%, e le reazioni possono essere eseguite sulla scala milligrammo a grammo con pochi o nessun cambiamento nei rendimenti osservati. Alcune delle applicazioni di queste molecole e dei loro derivati includono pesticidi, antimalarici e chemioterapici, tra molti altri.

Introduction

L’impulso per creare una sintesi semplificata di 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines è dovuto alla miriade di applicazioni di queste piccole molecole. Essi appaiono in inibitori della chinasi1, antibiotici2, pesticidi3, e tra molti altri composti biologicamente attivi4,5. Schemi sintetici per questi composti sono abbondanti, ma la maggior parte coinvolgono complesse tecniche di isolamento e purificazione. Un metodo comune prevede il reflusso di aryl idsizina e 3-aminocrotononitrile in soluzioni alcoliche o acquose seguite da una successiva purificazione tramite cromatografia e/o cristallizzazione6,7, 8,9,10. Una manciata di rapporti isolati hanno dettagliato la sintesi di questi composti utilizzando radiazioni a microonde, ma tutti richiedevano un ampio tempo di riscaldamento e offrivano poco vantaggio rispetto ad altri metodi precedentemente riportati11,12 .

Nonostante la loro utilità, ci sono un numero limitato di 1-aryl-1H-pyrazole-5-ammine disponibili da fornitori commerciali. Recentemente abbiamo avuto successo preparando eterocicli di azoto utilizzando un reattore a microonde13 e abbiamo deciso di studiare una metodologia correlata per gli analoghi del pirazolo-5-amine. In questo articolo, sintonizziamo la nostra procedura per preparare 1-aryl-1H-pyrazole-5-ammine reagendo un’idralina aryle con 3 aminocrotononitile o un ze-cianoketone in 1 M HCl sotto radiazioni a microonde. I vantaggi di questa procedura includono un breve tempo di reazione e la capacità di incorporare una varietà di gruppi funzionali tra cui alodi, nitrili, fenoli, solfati e gruppi nitro14.

Protocol

AVVISO: Si prega di rivedere tutte le schede tecniche di sicurezza dei materiali pertinenti (MSDS) prima dell’uso. Seguire tutte le pratiche di sicurezza appropriate quando si utilizza il reattore a microonde, inclusa la revisione dei protocolli del reattore a microonde e l’uso di dispositivi di protezione personale (occhiali di sicurezza, guanti, camice da laboratorio, pantaloni a lunghezza intera, scarpe chiuse). Questa procedura è progettata per funzionare utilizzando un aryl iddrina e 3-aminocrotononitrile o un z-ci…

Representative Results

In questa dimostrazione, 3-aminocrotononitrile e 4-fluorophenlhydrazine idroclore sono stati reagiti per produrre 1-(4-fluorophenyl)-3-methyl-1H-pyrazol-5-amine (Figura 1). La miscela del materiale di partenza nella fiala a microonde vista nella Figura 2a mostra la sospensione eterogenea creata combinando i materiali di partenza nel solvente HCl da 1 M. Si consiglia di pre-mescolare la soluzione per alcuni secondi su una piastra di agit…

Discussion

Un certo numero di 1-aryl-1 H-pyrazole-5-amine sono stati preparati combinando un cianoketone o 3-aminocrotoniali con un’idrazina aryl in 1 M HCl e riscaldando la soluzione a 150 gradi centigradi in un reattore a microonde. Quasi tutti i composti sono stati sintetizzati in 10-15 min, con il substrato più lento che richiede 35 min di riscaldamento14. L’uso dell’acqua come solvente consente un rapido riscaldamento della soluzione e riduce al minimo l’uso di solventi organici pericolosi.</p…

Disclosures

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Questa ricerca è stata sostenuta dal Bill and Linda Frost Fund.

Materials

2-5mL Microwave vial set Chemglass CG-4920-01  Set includes appropriate stir bars and 20mm aluminum seals
Biotage Initiator+ microwave Biotage 356007 Includes crimper and decapper tool.
Sonicator Kendal Ultrasonic Cleaner GB-928
Glassware oven Quincy Lab 20GC
4-Fluorophenylhydrazine hydrochloride Fisher AC119590100
3-Aminocrotonitrile Fisher AC152451000
CDCl3 Cambridge Labs DLM-7-100 99.8% D
Hydrochloric acid, concentrated Fisher A144SI-212 Used to prepare 1 M HCl solution
Sodium hydroxide pellets Fisher S318-100 Used to prepare 10% NaOH solution

References

  1. Gradler, U., et al. Fragment-based discovery of focal adhesion kinase inhibitors. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 23 (19), 5401-5409 (2013).
  2. Chandak, N., Kumar, S., Kumar, P., Sharma, C., Aneja, K. R., Sharma, P. K. Exploration of antimicrobial potential of pyrazolo[3,4-b]pyridine scaffold bearing benzenesulfonamide and trifluoromethyl moieties. Medicinal Chemistry Research. 22 (11), 5490-5503 (2013).
  3. Huo, J., et al. Synthesis and biological activity of novel N-(3-furan-2-yl-1-phenyl-1H-pyrazol-5-yl) amides derivatives. Chinese Chemical Letters. 27 (9), 1547-1550 (2016).
  4. Anand, D., et al. Antileishmanial activity of pyrazolopyridine derivatives and their potential as an adjunct therapy with miltefosine. Journal of Medicinal Chemistry. 60 (3), 1041-1059 (2017).
  5. Eldehna, W. M., El-Naggar, D. H., Hamed, A. R., Ibrahim, H. S., Ghabbour, H. A., Abdel-Aziz, H. A. One-pot three-component synthesis of novel spirooxindoles with potential cytotoxic activity against triple-negative breast cancer MDA-MB-231 cells. Journal of Enzyme Inhibition and Medicinal Chemistry. 33 (1), 309-318 (2017).
  6. Briebenow, N., et al. Identification and optimization of substituted 5-aminopyrazoles as potent and selective adenosine A1 receptor antagonists. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters. 20 (19), 5891-5894 (2010).
  7. Marinozzi, M., et al. Pyrazole[3,4-e][1,4]thiazepin-7-one derivatives as a novel class of Farnesoid X Receptor (FXR) agonists. Bioorganic & Medicinal Chemistry. 20 (11), 3429-3445 (2012).
  8. Ochiai, H., et al. Discovery of new orally available active phosphodiesterase inhibitors. Chemical and Pharmaceutical Bulletin. 52 (9), 1098-1104 (2004).
  9. Ganesan, A., Heathcock, C. H. Synthesis of unsymmetrical pyrazines by reaction of an oxadiazinone with enamines. Journal of Organic Chemistry. 58 (22), 6155-6157 (1993).
  10. Sumesh, R. V., et al. Multicomponent dipolar cycloaddition strategy: combinatorial synthesis of novel spiro-tethered pyrazolo[3,4-b]quinoline hybrid heterocycles. ACS Combinatorial Science. 18 (5), 262-270 (2016).
  11. Bagley, M. C., Davis, T., Dix, M. C., Widdowson, C. S., Kipling, D. Microwave-assisted synthesis of N-pyrazole ureas and the p38α inhibitor BIRB 796 for study into accelerated cell ageing. Organic & Biomolecular Chemistry. 4 (22), 4158-4164 (2006).
  12. Su, W., Lin, T., Cheng, K., Sung, K., Lin, S., Wong, F. An efficient on-pot synthesis of N-(1,3-diphenyl-1H-pyrazol-5-yl)amides. Journal of Heterocyclic Chemistry. 47 (4), 831-837 (2010).
  13. Eagon, S., Anderson, M. O. Microwave-assisted synthesis of tetrahydro-β-carbolines and β-carbolines. European Journal of Organic Chemistry. (8), 1653-1665 (2014).
  14. Everson, N., et al. Microwave synthesis of 1-aryl-1H-pyrazole-5-amines. Tetrahedron Letters. 60 (1), 72-74 (2019).

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Cite This Article
Law, J., Manjunath, A., Schioldager, R., Eagon, S. Microwave-Assisted Preparation of 1-Aryl-1H-pyrazole-5-amines. J. Vis. Exp. (148), e59896, doi:10.3791/59896 (2019).

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