Предложить схему синтеза препарата, показанного на рисунке

Предмет: Органическая химия

Раздел: Синтез органических соединений

Задача: синтез противовоспалительного препарата Клопирак (А)

Исходные вещества:

1. пара-хлоранилин
2. 1,4-диметилбутан-1,4-дион
3. диметиламин
4. формальдегид
5. метилйодид

Суть задачи:

Предложить схему синтеза препарата, показанного на рисунке (Клопирак), с использованием указанных реагентов и реакции замещения метильной группы на группу C=N.

Функциональные группы препарата Клопирак:

• Поларильное кольцо (пара-хлорбензол)
• Пирролидиновое кольцо, замещенное метильных группами (N-метилирование)
• Карбоксильная группа

Возможная схема синтеза:

Шаг 1: Аминирование

Исходные вещества: пара-хлоранилин и диметиламин

Начнем с получения соединения, где азот будет включен в промежуточную структуру с двухкарбонильным соединением. Это можно сделать через реакцию с 1,4-диметилбутан-1,4-дионом (ацетилдиацетатом).

Реакция: Пара-хлоранилин реагирует с 1,4-диметилбутан-1,4-дионом. В результате получается соединение с азотом, образующий основу пирролидонового кольца.

Шаг 2: Циклизация

Исходные вещества: Продукт первой реакции

Следующим этапом является циклизация с образованием пирролидинового кольца. Это достигается путем внутримолекулярной реакции.

Результат: образуется пирролидиновое кольцо, одно из оснований препарата.

Шаг 3: Н-алкилирование

Исходные вещества: Продукт второй стадии, метилйодид

Для присоединения метильных групп к атому азота используются алкилирующий реагент - метилйодид.

Реакция: Метилирование азота в пирролидиновом кольце за счет добавления метилйодида. Атомы йода при этом уходят.

Шаг 4: Введение карбоксильной группы

Исходные вещества: Продукт третьей стадии, формальдегид

Формальдегид участвует в реакции с полученным соединением, образуя карбоксильную группу (-COOH), которая прикрепляется к пирролидиновому кольцу.

Шаг 5: Завершение формирования структуры

Финальные стадии реакции, связывающие между собой основную ароматическую часть (пара-хлорфенил) и присоединение карбоксигруппы, а также контроль геометрии молекулы, обеспечивают окончательное соединение всех функциональных групп препарата.

Конечный продукт:

Клопирак (А)

Таким образом, был пройден путь, включающий аминирование, циклизацию, метилирование, а также замещение группы –Ме на C=N и присоединение карбоксильной группы, что позволяет синтезировать препарат Клопирак.