Hantzch dihydropyridine synthese; nuttig gereedschap

Alleen uitgevoerde en volledig uitgewerkte experimenten mogen hier geplaatst worden. Voor de discussies over de betreffende experimenten, zie "Discussies over experimenten".
Forum rules
Voordat je een experiment plaatst, lees dan de regels voor dit forum.
Post Reply
User avatar
Pyrochemistry
Zwavel
Posts: 547
Joined: 09 Feb 2009, 17:23
Chemistry interests: Organic
Location: Randstedelijk en toch landelijk gelegen.

Hantzch dihydropyridine synthese; nuttig gereedschap

Post by Pyrochemistry » 28 Feb 2013, 00:10

Synthese van 2,6-dimethyl-4-phenyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarbonzure diethylester
Hantzchb.png
Deelgebied.
Organische chemie: Heterocyclische verbindingen

Moeilijkheid
5, eenvoudig in uitvoering indien glaswerk aanwezig is.

Tijdsbestek
Meerdere dagdelen

Chemicaliën
  • Ethanol 96%, gedenatureerd
  • Ethylacetoacetaat
  • Ammoniakoplossing, geconcentreerd
  • Benzaldehyde
Veiligheid
Doet u alvorens de uitvoering van het experiment research over stoffen en hun reacties!

Ethanol is licht ontvlambaar. Ammoniakoplossing is bijtend en irriterend de aan de huid en luchtwegen, vermijdt huidcontact en werk in geventileerde ruimte. Benzaldehyde is schadelijk voor de gezondheid.

Inleiding
De Hantzch (dihydro)pyridine synthese is een belangrijke syntheseroute naar gesubstitueerde (dihydro)pyridines. Een aantal verbindingen van deze klasse vertoond bio-activiteit. Twee middelen die nu verkrijgbaar zijn als calcium blokker bij hartfalen zijn dihydropyridine verbindingen.
Dihydropyridine antagonist.png
Naast het gebruik als Actief farmaceutisch ingrediënt, kunnen dihydropyridines ook omgebouwd worden tot echte pyridines of andere structuurelementen. Een gesubstitueerd dihydropyridine kan doormiddel van dehydrogenatieve oxidatie aromatisch gemaakt worden, waardoor dan het corresponderende pyridine derivaat, met 6 pi-elektronen ontstaat. De carboxylaatgroepen kunnen tevens gemakkelijk "weggepoetst" worden door decarboxylering door behandeling met een sterke base. Behalve aromatische aldehydes, ethylacetoacetaat en ammonia, kan respectievelijk ieder aldehyde, ieder beta-ketoester en ieder primair amine gebruikt worden voor de assemblage van (dihydro)pyridine derivaten.

De vormingsreactie van het dihydropyridine is bijzonder omdat een molecuul ontstaat uit drie componenten. Allereerst wordt een crotonester gevormd uit benzaldehyde en ethylacetoacetaat, het crotonester ondergaat vervolgens micheal additie met het enamine van ethylacetoacetaat tot een 1,5-diketon. Dat na tautomerisatie en condensatie verder reageert tot een dihydropyridine. Merk op dat de negatieve lading in het 1e en 2e carbanion, wordt gestabiliseerd door de carboxylaat groepen. Zonder dit mesomeer elektronenzuigende effect, zouden de intermediairen niet kunnen bestaan. Namelijk; een negatieve lading op een koolstofatoom is energetisch erg ongunstig.
Hantzch mechanismus..jpg
Experimenteel
2,6-dimethyl-4-phenyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarbonzure diethylester : Een 50 ml rondbodemkolf werd voorzien met een roervlo, benzaldehyde (2,1 g, 20 mmol), ethylacetoacetaat (5,2 g, 40 mmol), ethanol (6 ml) en ammoniakoplossing (3 ml). Het mengsel werd gekookt onder reflux voor een uur. Daarna gekoeld in de vriezer voor twee uur. Na een aantal uur verscheen een gele vaste stof. Na 24 uur bij kamertemperatuur werd de vaste stof gemengt met circa 5 ml water, vermalen, geroerd en afgefiltreerd middels vacuümfiltratie. Het ruwe product werd hergekristalliseerd uit ethanol/water (7/3, +/- 60 ml) tot iets bleek gelige kristallen (1,5 g, 22 %). FT-IR(Neat): ῦ = 3338 (s, NH) , 2981 (m, -CH3) ,1685 (s, C=O), 1649 (s), 1487 (s), 1298 (s), 1209(s) 1018 (s), 702 (s) cm-1
Hantzch product.JPG
FTIR.jpg
Conclusie
De verbinding 2,6-dimethyl-4-phenyl-1,4-dihydropyridine-3,5-dicarbonzuur diethyl ester is gesynthetiseerd en geïsoleerd in matige opbrengst en vermoedelijk redelijke zuiverheid.

Discussieonderwerp
Will it work? You only know after the experiment!

Student (M.Sc) Scheikunde

Post Reply

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 0 guests