Реакция Арндта-Эйстерта
| Реакция Арндта-Эйстерта | |
|---|---|
| Назван в честь | Фриц Арндт , Бернд Айстерт |
| Тип реакции | Реакция омологации |
| Идентификаторы | |
| Портал органической химии | arndt-eistert-синтез |
| RSC Идентификатор онтологии | RXNO: 0000063 |
В органической химии реакция Арндта -Эйстерта представляет собой превращение карбоновой кислоты в ее гомолог . Он назван в честь немецких химиков Фрица Арндта (1885–1969) и Бернда Эйстерта (1902–1978). Способ заключается в хлорангидридов диазометаном обработке . Это популярный метод получения β-аминокислот из α-аминокислот . [ 1 ]
Условия
[ редактировать ]Помимо хлорангидридного субстрата, необходимы три реагента: диазометан, вода и металлический катализатор. Каждый из них был тщательно исследован.
Диазометан требуется в избытке, чтобы прореагировать с ранее образовавшейся HCl. [ 2 ] Отсутствие избытка диазометана приводит к реакции HCl с диазокетоном с образованием хлорметилкетона и N 2 . Мягкие условия позволяют протекать этой реакции, не затрагивая при этом сложные или восстанавливаемые группы в реагенте-кислоте. [ 3 ]
Реакция требует присутствия нуклеофила ( воды ) . металлический катализатор Требуется . Обычно Ag 2 O , но на реакцию влияют другие металлы и даже свет. выбирают [ 4 ]
Реакция Арндта-Эйстерта с промежуточным кетеном.
Варианты
[ редактировать ]Получение бета-аминокислоты из фенилаланина иллюстрирует синтез Арндта-Эйстерта, осуществленный с модификацией Ньюмана-Била, предполагающей включение триэтиламина в раствор диазометана. Либо триэтиламин , либо второй эквивалент диазометана будут удалять HCl, избегая образования побочных продуктов α-хлорметилкетона . [ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]
Традиционным реагентом является диазометан , но можно применять и аналоги. [ 8 ] Диазометан токсичен и потенциально чрезвычайно взрывоопасен, что привело к появлению более безопасных альтернативных процедур. [ 9 ] Например, диазо(триметилсилил)метан . был продемонстрирован [ 10 ] [ 11 ]
кислоты можно использовать ангидриды кислот Вместо хлорангидрида . Реакция дает смесь гомологированной кислоты и соответствующего метилового эфира в соотношении 1:1 . [ 12 ]
Этот метод также можно использовать с первичными диазоалканами для получения вторичных α-диазокетонов. Однако существует множество ограничений. Первичные диазоалканы подвергаются азосочетанию с образованием азинов; таким образом, условия реакции необходимо изменить таким образом, чтобы к раствору диазоалкана и триэтиламина при низкой температуре добавлялся хлорангидрид. [ 13 ] [ 14 ] Кроме того, первичные диазоалканы очень реакционноспособны, несовместимы с кислотными функциональными группами и реагируют с активированными алкенами, включая α,β-ненасыщенные карбонильные соединения, с образованием продуктов 1,3-диполярного циклоприсоединения .
Альтернативой реакции Арндта-Эйстерта является омологация сложного эфира Ковальского , которая также включает образование эквивалента карбена, но позволяет избежать диазометана. [ 15 ]
Механизм реакции
[ редактировать ]Хлорангидрид подвергается воздействию диазометана с потерей HCl . Продукт альфа-диазокетона (RC(O)CHN 2 ) подвергается катализируемой металлом перегруппировке Вольфа с образованием кетена , который гидратируется до кислоты. [ 16 ] [ 17 ] [ 4 ] Перегруппировка оставляет нетронутой стереохимию от альфа-углерода до хлорангидрида. [ 6 ]
Исторические чтения
[ редактировать ]- Арндт, Ф .; Эйстерт, Б. (1935). «Процесс превращения карбоновых кислот в их высшие гомологи или их производные». Бер. Немецкий. Хим. Гес . 68 (1): 200–208. дои : 10.1002/cber.19350680142 .
- Бахманн, МЫ ; Струве, WS (1942). «Реакция Арндта-Эйстерта». Орг. Реагировать. 1:38 .
См. также
[ редактировать ]- Более короткая перестановка
- Омологация эфира Ковальского
- Разгрузочное устройство
- Реакция на камни в почках
- Перегруппировка Вольфа
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Еще.; МакКерви, Массачусетс (1994). «Органический синтез с α-диазокарбонильными соединениями». хим. Откр. 94 (4): 1091–1160. дои : 10.1021/cr00028a010 .
- ^ Ли, В.; Ньюман, М.С. (1970). «Этил-1-нафтилацетат» . Органические синтезы . 50:77 ; Сборник томов , т. 6, с. 613 .
- ^ Саньял, С.Н. (2003). Реакции, перегруппировки и реагенты (4-е изд.). стр. 86, 87. ISBN. 978-81-7709-605-7 .
- ^ Перейти обратно: а б Кирмсе, В. (2002). «100 лет перегруппировки Вольфа». Евро. Дж. Орг. хим. 2002 (14): 2193–2256. doi : 10.1002/1099-0690(200207)2002:14<2193::AID-EJOC2193>3.0.CO;2-D .
- ^ Ньюман, Массачусетс ; Бил, П.Ф. (1950). «Улучшенная перегруппировка Вольфа в однородной среде». Дж. Ам. хим. Соц. 72 (11): 5163–5165. дои : 10.1021/ja01167a101 .
- ^ Перейти обратно: а б Линдер, MR; Штойрер, С.; Подлеч, Дж. (2002). «( S )-3-( трет- Бутилоксикарбониламино)-4-фенилбутановая кислота» . Органические синтезы . 79 :154 ; Сборник томов , т. 10, с. 194 .
- ^ Клиббенс, Д. А. Ниренштейн, М. (1915). «CLXV. — Действие диазометана на некоторые ароматические ацилхлориды» . Дж. Хим. Соц . 107 : 1491–1494. дои : 10.1039/ct9150701491 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Данхайзер, РЛ ; Миллер, РФ; Брисбуа, Р.Г. (1996). «Детрифторацетилирующий перенос диазогруппы: ( E )-1-диазо-4-фенил-3-бутен-2-он». Органические синтезы . 73 : 134. дои : 10.15227/orgsyn.073.0134 .
- ^ Катрицкий, Арканзас ; Чжан, С.; Хусейн, AHM; Фанг, Ю.; Стил, ПиДжей (2001). «Одноуглеродная гомологация карбоновых кислот с помощью BtCH 2 TMS: безопасная альтернатива реакции Арндта-Эйстерта». Дж. Орг. хим. 66 (16): 5606–5612. дои : 10.1021/jo0017640 . ПМИД 11485491 .
- ^ Аояма, Т.; Сиори, Т. (1980). «Новые методы и реагенты в органическом синтезе. 8. Триметилсилилдиазометан. Новый, стабильный и безопасный реагент для классического синтеза Арндта-Эйстерта». Тетраэдр Летт. 21 (46): 4461–4462. дои : 10.1016/S0040-4039(00)92200-7 .
- ^ Сезар, Дж.; Доленц, М.С. (2001). «Триметилсилилдиазометан в получении диазокетонов с использованием методов смешанного ангидрида и связующих реагентов: новый подход к синтезу Арндта-Эйстерта». Тетраэдр Летт. 42 (40): 7099–7102. дои : 10.1016/S0040-4039(01)01458-7 .
- ^ Брэдли, В. Робинсон, Р. (1930). «Действие диазометана на бензойный и янтарный ангидриды и ответ Малкину и Ниренштайну». Дж. Ам. хим. Соц . 52 (4): 1558–1565. дои : 10.1021/ja01367a040 .
{{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Франзен, В. (1957). «Новый метод получения α,β-ненасыщенных кетонов. Разложение диазокетонов R—CO—CN 2 —CH 2 —R'». «Анналы химии» Юстуса Либиха . 602 : 199. doi : 10.1002/jlac.19576020116 .
- ^ Йейтс, П. Фарнум, Д.Г. Уайли, Д.В. (1958). хим. Инди.: 69.
{{cite journal}}: Отсутствует или пусто|title=( помощь ) CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) - ^ Редди, RE; Ковальски, CJ (1993). «Этил-1-нафтилацетат: омологация сложного эфира с помощью инолат-анионов». Органические синтезы . 71 : 146. дои : 10.15227/orgsyn.071.0146 .
- ^ Хаггетт, К.; Арнольд, RT; Тейлор, TI (1942). «Механизм реакции Арндта-Эйстерта». Дж. Ам. хим. Соц. 64 (12): 3043. doi : 10.1021/ja01264a505 .
- ^ Мейер, Х.; Целлер, К.-П. (1975). «Перегруппировка Вольфа α-диазокарбонильных соединений». Энджью. хим. Межд. Эд. 14 (1): 32–43. дои : 10.1002/anie.197500321 .