اول؛ فرایند های تجربی ممکن است ساده شده و جداسازی ترکیبات آلی و بازیافت کاتالیست­ های محلول در آب و سایر معرف ها می تواند با یک فرایند جداسازی فاز ساده انجام شود.
دوم؛ استراتژی­ های حفاظت گروه برای گروه های عاملی حاوی هیدروژن اسیدی ممکن است کاهش یابد.

( اینجا فقط تکه ای از متن فایل پایان نامه درج شده است. برای خرید متن کامل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. )

سوم؛ ترکیبات محلول در آب می­توانند در فرم ذاتی خود و بدون نیاز به تبدیل به مشتق آبگریز استفاده شوند، بعلاوه مراحل خسته کننده محافظت و محافظت زدایی از مسیر سنتزی حذف می شود.
چهارم؛ انحلال فقط در آب، اثرات مفیدی را روی سرعت و انتخاب پذیری بسیاری از انواع واکنش ­ها نشان داده است.
واکنش­های چند­جزئی
شیمیدان ها روش ­های متعددی را جهت تسهیل در سنتز ترکیبات پیچیده طبیعی ابداع کرده اند. یکی از روش ­ها شامل فرایند پیوستن پیوند های ساده سازگار با یکدیگر و تشکیل پیوند­های متعدد میان مواد مختلف می باشد، مفهومی که از آن با نام واکنش­ های چندجزئی(MCRs) یاد می شود. صرف نظر از طبیعت مکانیسمی آنها، در واکنش ­های تک­ظرفی چند­جزئی، سه ماده و یا بیشتر بطور همزمان وارد واکنش می­گردند (این واکنش­ ها بصورت واکنش ­های پشت سرهم، دومینویی و یا آبشاری نیز نامیده می شوند).
جالب است که شیوه­ های مختلف واکنش ­های چند­جزئی دهه­ ها مورد بهره برداری قرار گرفتند. واکنش­ های چندجزئی به لحاظ صرف زمان، هزینه، انرژی و مواد خام کمتر که دستاوردهایی را در زمینه اقتصادی و زیست محیطی به دنبال دارد، مزایای مهمی را بعنوان روش ­های سنتز مرحله­ ای ارائه می­نمایند. درعین حال، گوناگونی حاصل از این واکنش ­ها منجر به تهیه دسته مختلفی از مواد تنها با ایجاد اختلاف در مواد مورد استفاده می­گردد. بدلیل واکنش­پذیری منحصر به فرد گروه عاملی ایزوسیانید، واکنش ­های چندجزئی بر پایه ایزوسیانید، متنوع ­ترین واکنش ­ها از لحاظ تعداد و گوناگونی ترکیبات حاصله می باشند.
واکنش­های تک ظرفی
با وجود آنکه در ۵۰ سال گذشته شاهد پیشرفت ­های چشمگیری در زمینه کشف واکنشگرهای جدید، واکنش ­های جدید و روش ­های سنتزی جدید بوده ایم،^۱۰ ابزارهای سنتزی شیمی آلی برای تهیه موادی هر چند کم اهمیت و در اشل کاربردی ناکافی به نظر می رسد.
یک روش مهم در نیل به این مقصود ترکیب دو یا چند واکنش مجزا و ایجاد یک واکنش تک­ ظرفی می­باشد. این روش که شامل مراحل مجزایی است، به دو گروه عمده که مستقل از مکانیسم واکنش می باشد، تقسیم می گردد: واکنش های دومینویی و واکنش های متوالی.
در دومینو، (معمولابه دلیل پشت سرهم بودن یا آبشاری بودن به این نام گفته می شود) واکنشگرها و کاتالیزورها با یکدیگر مخلوط می شوند و شرایط واکنش بصورتی تنظیم می شود که توالی آن بطور مناسبی انجام گیرد و هر مرحله تشکیل پیوند به عملکرد واکنش پیش از خود بستگی دارد. در واکنش­ های متوالی، مرحله اول تاثیری بر مرحله دوم واکنش ندارد و واکنشگرهای خارجی و یا تغییر در شرایط واکنش صرفا جهت دستیابی به سرعت دلخواه واکنش می باشد. هر­دوی این فرایند ها باعث تشکیل مولکول ­های پیچیده از مواد اولیه ساده بشکل موثر و کارآمد و در کمترین تعداد مراحل ممکن می­گردد و بطور مطلوب برای ایجاد دسته ­ای از مشتقات مولکول ­های کوچک عرضه می شود. فرایند های تک­ظرفی شامل مراحل متوالی، به واکنش تک ­جزئی تقسیم می شوند که در آن یک مولکول آغازگر متحمل فعل و انفعالات درون مولکولی و فرایند های چندجزئی می­گردد. کارآمدی واکنش نیز با بکارگیری واکنش­ های کلاسیک چندجزئی و در عین حال کشف واکنش ­های جدید، مورد توجه قرار می گیرد. در این زمینه سنتزهای متوالی چند­جزئی تک­ ظرفی که در آنها تعدادی مراحل سنتزی شامل دو یا چند واکنشگر در یک بالن و بدون جداسازی حد واسط ها انجام می گیرد، درجه بالایی از کارآمدی وزن در واکنش را نشان می دهد و بالاخص روش مناسبی در شیمی ترکیبی و روش­ های سنتزی مشتقات مختلف یک ترکیب می باشد. بسیاری از ملکول های آلی سنتزی کوچک با خواص دارویی دارای حلقه ­های هتروسیکلی هستند. بااین وجود، گستره دستیابی آسان به ساختارهای هتروسیکلی با گروه­ های عاملی مناسب بطور حیرت آوری محدود شده است و تهیه حتی دسته ی کوچکی از ترکیبات هتروسیکلی مربوطه بسیار ناچیز است. بنابراین شیمی هتروسیکل همواره توجه شیمیدانان دارویی و سنتزی را به خود جلب نموده است وگسترش روش­ های جدید که باعث دستیابی بهتر به هتروسیکل­ ها می­باشد، همچنان مفید ومورد توجه است. در گذشته روش­هایی بر پایه واکنش ­های چند­جزئی تاثیر خود را در تهیه انواع مختلف هتروسیکل ­ها به اثبات رساند­ه­اند. یک روش سنتزی چند­ جزئی تک ­ظرفی مانند سنتز های ترکیبی و موازی می تواند در فرآیندها با توان عملیاتی بالا که تابع روش ­های خودکار می­ باشد، بسیار ارزشمند باشد.
ایندول :
ایندول ­ها وآلکیل ایندول ­ها مواد جامد کریستالی بی­رنگ با بو های متفاوت می باشند. کلمه ایندول از واژه هندی گرفته شده است. اولین بار ایندول در سال ۱۹۶۶با تقطیر در حضور پودر روی از اکسی ایندول سنتز شد. بسیاری از ایندول­ های ساده کاربرد صنعتی دارند و در آزمایشگاه سنتز می شوند. اکثر ایندول ­ها در هوا کاملا پایدار می باشند بجز آنهایی که حاوی یک گروه آلکیل در موقعیت ۲ می باشند. رنگ آبی وارداتی از هند به عنوان ایندیگو شناخته شده است
تلفیقی از یک حلقه بنزن در موقعیت ۲و۳ حلقه پیرول تولید مهم ترین سیستم های هتروسیکلی را می کند. شیمی ایندول با جایگزینی الکتروفیلی آسان همراه است. از دو حلقه، حلقه هتروسیکلی غنی از الکترون می باشد. در مقایسه با یک حلقه بنزن، به جز موارد خاص، یک حمله الکتروفیلی در حلقه ۵ عضوی ایندول صورت می­گیرد.
سنتز ایندول ها
سنتز ایندول به روش فیشر:
حلقوی شدن آریل هیدرازون­ ها به مشتقات ایندول در حضور اسید، توسط فیشر در ۱۸۸۳ کشف شد.^۱۱ که امروزه روش عمومی سنتز اغلب ایندول­ ها می ­باشد. مکانیسم عمومی پذیرفته شده برای سنتز ایندول توسط رابینسون،^۱۲ پیشنهاد شد و توسط آلن، ویلسون، کارلین و فیشر،^۱۳ آربوز و کیتایف،^۱۴ ساوارو،^۱۵ کامل گردید.
مطابق مکانیسم رابینسون واکنش از طریق مراحل اصلی زیر انجام می­ گیرد:
۱) توتومری هیدرازون
۲) تشکیل پیوند کربن- کربن
۳) حلقوی شدن همراه با حذف آمونیاک و تشکیل ایندول (شمای ۲-۱)

(شمای۲-۱)
سنتز گرندبرگ:
روش گرندبرگ یک روش مفید و مناسب برای سنتز تریپتامین­ ها است، که از واکنش آریل هیدرازین­­ ها با ۴- هالو- بوتانال­ ها یا اغلب استال­ ها استفاده می ­شود.^۱۶
درروش فیشر نیتروژن در یک مرحله حذف می­ شود اما در این روش ثابت شده است که نیتروژن بصورت آمینو اتیل در زنجیر کناری باقی می ­ماند(شمای ۲-۲).^۱۷

(شمای۲-۲)
سنتز ریزرت:
در این روش برای سنتز ایندول از ترکیب ۱- متیل-۲- نیترو به عنوان ماده اولیه استفاده می ­شود، قدرت اسیدی گروه متیل در موقعیت ارتو نسبت به گروه نیترو بر روی حلقه بنزن وسیله ای برای واکنش حلقه زایی است، که در این روش با اکسالات انجام شده است. در مرحله بعدی واکنش، گروه نیترو به گروه آمینو کاهش می­ یابد و در نهایت در حضور کاتالیزور با بسته شدن حلقه ترکیبات ایندول بدست می­ آیند (شمای ۲-۳).^۱۸

(شمای۲-۳)
سنتز لیمگرابر- باتکو:
سنتز لیمگرابر- باتکو^۱۹ یکی از واکنش ­هایی است که بطور گسترده انجام می­ شود، این واکنش نیز بستگی به قدرت اسیدی گروه متیل مجاور نسبت به گروه نیترو حلقه آروماتیک دارد که طی آن ایندول­ های استخلاف- کربن سنتز می­ شود.
در مرحله اول تراکم با دی­ متیل فرم آمید دی ­متیل استال(DMFDMA) انامین حاصل می­ شود، در مرحله بعدی گروه نیترو کاهش می­ یابد که معمولا در شرایط اسیدی انجام می ­گیرد، و بطور مستقیم منجر به تشکیل ایندول استخلاف دار می­ شود (شمای۲ -۴). واکنش تراکمی را می توان با تابش مایکروویو در حضور کاتالیزورهایی مانند ایتربیوم تریفلات بهبود بخشید.^۲۰

(شمای۲-۴)
سنتز مدلانگ :
دراین روش ارتو- تولوئیدین با آسیل کلراید واکنش داده و ارتو- آسیل آمینو تولوئن حاصل می­ شود، که در مرحله بعد یک باز قوی حلقه­ زایی را انجام می ­دهد و در نهایت با آبزدایی، ایندول یا ایندول با استخلاف در موقعیت ۲ بدست می ­آید (شمای ۲-۵).^۲۱

(شمای۲-۵)
سنتز بیچلر :
در روش اصلی سنتز بیچلر از ۲-آریل آمینو – کتونها (که از واکنش ۲- هالو کتون و آریل آمین سنتز می شود) استفاده می­ شود تا واکنش حلقه ­زایی الکتروفیلی بر روی حلقه آروماتیک انجام شود، که در این شرایط اغلب مخلوطی از محصولات از طریق نوآرایی بدست می ­آید.^۲۲
با این حال N-آسیل-۲-آریل آمینوکتونها بخصوص استالها را می _­توان با کنترل بیشتر شرایط تحت واکنش حلقه­زایی قرار داد. با این روش در مقایسه با روش قبلی می­ توان حتی حلقه بدون استخلاف نیز سنتز کرد.^۲۳
لیتیم برماید که یک اسید لوئیس می ­باشد کاتالیزور بستن حلقه دی ­متوکسی آریل آمینو کتونها است بدون اینکه نوآرایی صورت گیرد و ضرورتا در شرایط خنثی انجام می­ شود. (شمای ۲-۶-۱).^۲۴

(شمای۲-۶-۱)
از واکنش N-آلکنیل- ارتو- یدو آنیلین توسیل آمید در مجاورت پالادیوم و یک آمین، ترکیب ایندول با استخلاف در۲ C-ساخته می ­شود (شمای۲-۶-۲).^۲۵