Regioselective synthesis and DFT study of novel fused heterocyclic utilizing Thermal heating and Microwave Irradiation

• Autores: A.M. Fahim, A.M. Farag, M.R. Shaaban, E.A. Ragab
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 75, Nº. 582, 2018, págs. 148-159
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Síntesi regioselectiva i estudi DFT (teoria del funcional de la densitat) de nous sistemes heterocíclics fosos que utilitzen irradiació tèrmica i irradiació per microones
  • Síntesis regioselectiva y estudio DFT (teoría del funcional de la densidad) de nuevos sistemas heterocíclicos fundidos que utilizan irradiación térmica e irradiación por microondas
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• Resumen
  • español

    Síntesis regioselectiva simple de los heterociclos innovadores de la reacción del 2-ciano-N-ciclohexilacetamida (3) con N, N- dimetilformamida dimetil acetal (DMF-DMA) para conseguir (E)-2-ciano-Nciclohexil-3-(dimetilamino) acrilamida (4) en una irradiación por microondas. La enaminonitrilo 4 reacciona con los derivados de hidracina para dar los correspondientes derivados de pirazol 5a-c, de forma que la enaminona 4 reacciona con la guanidina para dar el correspondiente derivado 2,4 diaminopirimidina (7). Además, la (E)-2-ciano-N-ciclohexil3-(dimetilamino) acrilamida (4) reacciona con los aminopirazoles 8a-f, 1,2,4-aminotriazol (11) y 2-aminobenzimidazol (13) para obtener el correspondiente pirazol[1,5-a]pirimidina 9a-f, el triazol[4,3-a] pirimidina 12, y el pirimido[1,2-a]bencimidazol 14, respectivamente. Se han llevado a cabo cálculos de la teoría del funcional de la densidad a niveles teóricos de B3LYP/6-31G (d) para investigar la geometría del equilibrio de los nuevos pirazoles fundidos 5a y 9a. Además se han tenido en cuenta la energía total, la energía del HOMO y LUMO y las cargas atómicas de Mulliken. Adicionalmente, se han calculado las mediciones de sus interacciones con hidratos de hidracina para formar pirazoles fundidos 5a y 9a. Asimismo también se han realizado detallados estudios estructurales, teóricos y experimentales, del 7-amino-N-ciclohexil-2-metil-3-fenilpirazol[1,5-a] pirimidina-6-carboxamida (9a) mediante análisis elemental, FTIR, 1H NMR y espectroscopia de masas. La estructura molecular optimizada y las frecuencias vibracionales armónicas han sido exploradas mediante los métodos DFT/B3LYP y HF en combinación con el equipo de base 6-31G(d).

  • English

    Regioselective facile synthesis of innovative heterocycles from the reaction of 2-cyano-N-cyclohexylacetamide (3) with N, N- dimethylformamide dimethyl acetal (DMF-DMA) to afford (E)-2-cyano-N-cyclohexyl-3-(dimethylamino)acrylamide (4) under microwave irradiation. Enaminonitrile 4 reacts with hydrazine derivatives affords the corresponding pyrazole derivatives 5a-c, furthermore the behavior of enaminone 4 reacts with guanidine to give the corresponding 2,4 diaminopyrimidine derivative (7). Moreover (E)- 2-cyano-N-cyclohexyl-3-(dimethylamino) acrylamide (4) reacts with amino pyrazoles 8a-f, 1,2,4-aminotriazole (11) and 2-aminobenzimidazole (13) to afford the corresponding pyrazolo[1,5-a]pyrimidine 9a-f, and triazolo[4,3-a]pyrimidine 12, pyrimido[1,2-a]benzimdazole 14; respectively. Density functional theory calculations at the B3LYP/6-31G (d) levels of theory have been carried out to investigate the equilibrium geometry of the novel fused pyrazoles 5a and 9a. Moreover, the total energy, the energy of the HOMO and LUMO and Mulliken atomic charges were considered. Additionally, the measurements of their interactions with hydrazine hydrate to form fused pyrazoles 5a and 9a have been calculated. Also, comprehensive theoretical and experimental structural studies of 7-amino-Ncyclohexyl-2-methyl-3-phenylpyrazole[1,5-a]pyrimidine-6-carboxamide (9a) have been carried out by elemental analysis, FTIR, 1 H NMR and Mass. Optimized molecular structure and harmonic vibrational frequencies have been reconnoitered by DFT/B3LYP and HF methods combined with 6-31G(d) basis set.

  • català

    Síntesi regioselectiva simple dels heterocíclics innovadors de la reacció del 2-ciano-N-ciclohexilacetamida (3) amb N, N- dimetilformamida dimetil acetal(DMF-DMA) per aconseguir (E)-2-ciano-N-ciclohexil-3-(dimetilamino)acrilamida (4) en una irradiació per microones. La enaminonitrilo 4 reacciona amb els derivats de la hidrazina per donar resultat als corresponents derivats de pirazol 5a-c, de forma que la enaminona 4 reacciona amb la guanidina per obtenir el corresponent derivat 2,4 diaminopirimidina (7). D’altra banda, la (E)-2-ciano-N-ciclohexil-3-(dimetilamino) acrilamida (4) reacciona amb els aminopirazoles 8a-f, 1,2,4-aminotriazol (11) i 2-aminobenzimidazol (13) per obtenir el corresponent pirazol[1,5-a]pirimidina 9a-f, el triazol[4,3-a]pirimidina 12, i el pirimido[1,2-a]bencimidazol 14 respectivament. S’han portat a terme càlculs de la teoria del funcional de la densitat a nivells teòrics del B3LYP/6-31G (d) per investigar la geometria del equilibri dels nous pirazols fosos 5a i 9a. A més a més s’ha tingut en compte la energia total, la energia del HOMO i LUMO i les carreges atòmiques de Mulliken. Addicionalment, s’han calculat les mesures de les seves interaccions amb hidrats de hidrazina per formar els pirazols fosos 5a i 9a. Al mateix temps també s’han realitzat estudis estructurals detallats, teòrics i experimentals, del 7-amino-N-ciclohexil-2-metil-3-fenilpirazol[1,5-a]pirimidina-6-carboxamida (9a) per mitjà del anàlisi elemental, FTIR, 1H NMR i la espectroscòpia de massa. La estructura molecular optimitzada i les freqüències vibracionals harmòniques han sigut explorades per mitjà dels mètodes DFT/B3LYP i HF en combinació amb l’equip de base 6-31G(d).