Οργανική Σύνθεση με χρήση Μικροκυμάτων: μελέτη δραστικότητας Οξαζινονών με Πυρηνόφιλα Άνθρακα και Οξυγόνου

Abstract

Στην παρούσα διπλωματική εργασία, μελετήθηκε η δραστικότητα των βενζοξαζινονών και αζω-αναλόγων τους (πυριδο-οξαζινόνες) με πυρηνόφιλα άνθρακα και οξυγόνου σε συνθήκες θέρμανσης με μικροκύματα και επιτεύχθηκε η σύνθεση ετεροκυκλικών παραγώγων, όπως κινολινονών και ναφθυριδινονών καθώς και, εστέρων του Ν-ακετυλο-ανθρανιλικού και του Ν-ακετυλο-νικοτινικού οξέος. Η οργανική σύνθεση με χρήση μικροκυμάτων αποτελεί “πράσινη” τεχνική και υπερέχει σε σχέση με τη συμβατική θέρμανση στα εξής βασικά σημεία: -Προσφέρει ομοιόμορφη θέρμανση σε όλο το μίγμα της αντίδρασης, -Αυξάνει σημαντικά την ταχύτητα της αντίδρασεις, -Ελαττώνει τις παράπλευρες αντιδράσεις, -Παρέχει αυξημένες αποδόσεις. Πρώτα, έγινε σύνθεση των αρχικών ενώσεων (οξαζινονών) και στη συνέχεια κρίθηκε αναγκαία η διεξαγωγή δοκιμαστικών πειραμάτων με διαφορετικές βάσεις, διαλύτες και συνθήκες αντίδρασης (χρόνο, πίεση, ισχύ), ώστε να βρεθούν οι κατάλληλες συνθήκες για την σύνθεση των κινολινονών, ναφθυριδινονών και εστέρων ανθρανιλικού και νικοτινικού οξέος. Συνολικά, μέσω της θέρμανσης με μικροκυμάτα, επετεύχθησαν αντιδράσεις σε ένα μόνο στάδιο, σε πολύ μικρούς χρόνους αντίδρασης και υψηλές αποδόσεις σε σχέση με την εφαρμογή συμβατικών μεθόδων θέρμανσης.

This diploma thesis focuses on the reactivity of benzoxazinones and their azo-analogues (pyrido-oxazinones) towards carbon and oxygen nucleophiles using the method of Microwave Assisted Organic Synthesis (MAOS). The reactions resulted in the synthesis of a variety of substituted heterocyclic compounds such as quinolinones and naphthyridinones, esters of N-acetyl-anthranilic and N-acetyl-nicotinic acid. MAOS is a "green" technique and takes precedence over conventional heating in the following key points: -provides uniform heating throughout the reaction mixture, -enhances the reaction rates, -decreases the occurrence of side reactions, -increases reaction yields. The starting materials (oxazinones) were synthesized using MAOS and then a series of pilot experiments was conducted with different bases, solvents and reaction conditions (time, pressure, microwave irradiation power), in order to determine the optimum conditions for the synthesis of quinolinones, napthyridinones and esters of anthranilic and nicotinic acid. MAOS enabled the synthesis of the desired compounds in a single step, very small reaction times and high yields in relation to the application of conventional heating methods.