Гидроксиметилирование
Гидроксиметилирование – это химическая реакция , в ходе которой устанавливается группа CH 2 OH. Преобразование может быть реализовано разными способами и применимо как к промышленным, так и к биохимическим процессам.
Гидроксиметилирование формальдегидом
[ редактировать ]Распространенный метод гидроксиметилирования включает реакцию формальдегида с активными связями CH и NH:
- R 3 C-H + CH 2 O → R 3 C-CH 2 OH
- R 2 N-H + CH 2 O → R 2 N-CH 2 OH
Типичная активная связь CH представлена концевым ацетиленом. [1] или альфа-протоны альдегида. [2] В промышленности гидроксиметилирование ацетальдегида формальдегидом применяют при производстве пентаэритрита :
PH-связи также склонны к реакции с формальдегидом. Хлорид тетракис(гидроксиметил)фосфония ([P(CH 2 OH) 4 ]Cl) получают таким способом из фосфина (PH 3 ). [3]
Гидроксиметилирование при деметилировании
[ редактировать ]5-Метилцитозин является распространенным эпигенетическим маркером. Метильная группа модифицируется путем окисления метильной группы в процессе, называемом гидроксиметилированием: [4]
- РСН 3 + О → РСН 2 ОН
Считается, что это окисление является прелюдией к удалению и регенерации цитозина.
Репрезентативные реакции
[ редактировать ]Двухстадийное гидроксиметилирование альдегидов включает метиленирование с последующим гидроборированием-окислением : [5]
- RCHO + Ph 3 P=CH 2 → RCH=CH 2 + Ph 3 PO
- RCH=CH 2 + R 2 BH → RCH 2 -CH 2 BR 2
- RCH 2 -CH 2 BR 2 + H 2 O 2 → RCH2-CH 2 OH + «HOBR 2 »
Силилметиловые реактивы Гриньяра представляют собой нуклеофильные реагенты для гидроксиметилирования кетонов: [6]
- R 2 C=O + ClMgCH 2 SiR' 3 → R 2 C(OMgCl)CH 2 SiR' 3
- R 2 C(OMgCl)CH 2 SiR' 3 + H 2 O + H 2 O 2 → R 2 C(OH)CH 2 OH + "HOSiR' 3 "
Реакции гидроксиметилированных соединений
[ редактировать ]Обычной реакцией гидроксиметилированных соединений является дальнейшая реакция со вторым эквивалентом активной связи XH:
- гидроксиметилирование: XH + CH 2 O → X-CH 2 OH
- сшивка: XH + X-CH 2 OH → X-CH 2 -X + H 2 O
Эту закономерность иллюстрирует использование формальдегида в производстве различных полимеров и смол из фенолоформальдегидных конденсаций ( бакелит , новолак , каликсарены ). Аналогичное сшивание происходит в карбамидоформальдегидных смолах.
Гидроксиметилирование связей NH и PH часто можно обратить вспять с помощью основания. Эту реакцию иллюстрирует получение трис(гидроксиметил)фосфина: [7]
- [P(CH 2 OH) 4 ]Cl + NaOH → P(CH 2 OH) 3 + H 2 O + H 2 C=O + NaCl
При проведении в присутствии хлорирующих агентов гидроксиметилирование приводит к хлорметилированию, как показано хлорметилированием Блана .
Связанный
[ редактировать ]- Гидроксиэтилирование включает установку группы CH 2 CH 2 OH, как это практикуется при этоксилировании .
- Аминометилирование часто осуществляют с помощью соли Эшенмозера [(CH 3 ) 2 NCH 2 ]OTf. [8]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Джон Хуз; Хорхе Кабесас; Серджио Мусманни; Хосе Кальсада (1990). «Пропаргилирование алкилгалогенидов: (Е)-6,10-диметил-5,9-ундекадиен-1-ин и (Е)-7,11-диметил-6,10-додекадиен-2-ин-1-ол» . Органические синтезы . 69 : 120. дои : 10.15227/orgsyn.069.0120 . hdl : 10669/87920 .
- ^ Роберт К. Бокман-младший; Дуглас Дж. Туш; Кайл Ф. Бегасевич (2015). «Органокатализируемое прямое асимметрическое α-гидроксиметилирование альдегидов» . Органические синтезы . 92 : 320–327. дои : 10.15227/orgsyn.092.0320 .
- ^ Свара, Юрген; Веферлинг, Норберт; Хофманн, Томас (2006). «Соединения фосфора органические». Энциклопедия промышленной химии Ульмана . Вайнхайм: Wiley-VCH. дои : 10.1002/14356007.a19_545.pub2 . ISBN 3527306730 .
- ^ Греко, Каролина М.; Кундерфранко, Паоло; Рубино, Марчелло; Ларчер, Вероника; Карулло, Пьерлуиджи; Ансельмо, Ахилле; Курц, Керстин; Карелл, Томас; Ангиус, Андреа; Латронико, Майкл В.Г.; Папайт, Роберто; Кондорелли, Джанлуиджи (2016). «Гидроксиметилирование ДНК контролирует экспрессию генов кардиомиоцитов при развитии и гипертрофии» . Природные коммуникации . 7 : 12418. Бибкод : 2016NatCo...712418G . дои : 10.1038/ncomms12418 . ПМЦ 4976219 . ПМИД 27489048 .
- ^ Эрик Дж. Леопольд (1986). «Селективное гидроборирование 1,3,7-триена: гомогераниола». Органические синтезы . 64 : 164. дои : 10.15227/orgsyn.064.0164 .
- ^ Кохей Тамао; Нейоши Исида; Ёсихико Ито; Макото Кумада (1990). «Нуклеофильное гидроксиметилирование (изопропоксидиметилсилил)метилреагентом Гриньяра: 1-(гидроксиметил)циклогексанол из циклогексанона». Органические синтезы . 69:96 . дои : 10.15227/orgsyn.069.0096 .
- ^ М. Капорали, Л. Гонсалви, Ф. Занобини, М. Перуццини (2011). Синтез водорастворимого бидентатного (P,N)-лиганда PTN(Me) . Неорганические синтезы. Том. 35. С. 92–108. дои : 10.1002/9780470651568.ch5 .
{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Годри, Мишель; Жасор, Ив; Хак, Трунг Буи (1979). «Региоселективная конденсация Манниха с трифторацетатом диметил(метилен)аммония: 1-(диметиламино)-4-метил-3-пентанон». Органические синтезы . 59 : 153. дои : 10.15227/orgsyn.059.0153 .