Из Википедии, свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Реакция Барджеллини
Названный в честьГвидо Барджеллини
Тип реакцииРеакция сцепления

Реакция Барджеллини - это химическая реакция, открытая в 1906 году итальянским химиком Гвидо Барджеллини . [1] Исходная реакция представляла собой смесь реагентов фенола , хлороформа и ацетона в присутствии раствора гидроксида натрия. [2] До исследования Барджеллини продукт, приписываемый этой многокомпонентной реакции (MCR), в то время описывался как производное фенола в текстах по химии. Однако Барджеллини продемонстрировал, что производное карбоновой кислоты действительно имеет правильную структуру.

Барджеллини Оригинал V.1.png

Позже химики-органики использовали эту реакцию как общий метод органического синтеза сильно затрудненных или объемных морфолинонов или пиперазинонов из кетонов (особенно ацетона ) и β-аминоспиртов или диаминов.

Bargellini-Übersichtsreaktion V.1.svg

История [ править ]

Гвидо Барджеллини был учеником Германа Эмиля Луи Фишера , немецкого химика и лауреата Нобелевской премии, известного своей одноименной реакцией этерификации Фишера . Барджеллини провел свои постдокторские лабораторные исследования в лаборатории Фишера. Большую часть своей карьеры он проработал химиком в Римском университете .

Его интерес к кумаринам , недавно изолированному соединению, побудил Барджеллини экспериментировать с многокомпонентными реакциями (MCR) между фенолами , хлороформом и ацетоном в растворе гидроксида натрия . Он обнаружил, что структура, данная соединению, дает карбоновую кислоту вместо фенола, как считалось ранее. В 1894 году немецкий химик Линк опубликовал реакцию в Chemisches Zentralblatt и запатентовал ее. Однако он написал, что продукт был либо кетоном, либо фенолом, в частности, он утверждал, что это «гидрпсифенилгидроксиизопропилкетон» или «гидроксиизобутирилфенол». [3]Когда Барджеллини провел тот же эксперимент и начал тестирование продукта, химические свойства не могли быть связаны с кетоном или фенолом. Вместо этого он был уверен, что это карбоновая кислота, а именно «α-феноксиизомасляная кислота». Сам Линк экспериментировал с реакциями в 1900 году, которые доказали, что его первоначальное утверждение было ошибочным, но оно так и не было изменено. Поскольку Барджеллини правильно определил продукт, его структуру и свойства, а затем опубликовал свои результаты в Gazzetta Chimica Italiana , реакция была названа его именем.

Однако важность реакции в органическом синтезе, а позже и в фармацевтической промышленности сделала ее важной исторически. Поскольку реакцию относительно легко провести - реагенты легко доступны, - спустя десятилетия были названы многие другие почти идентичные реакции. Это открытие проложило путь к новой реакции превращения, установленным в настоящее время реакциям типа Барджеллини, которые имели большое значение, особенно в фармацевтической промышленности . Он также проложил путь для последующих реакций имени, как реакция Jocic-Рив и реакция Corey-Link. Реакции Йочика-Рива и Кори-Линка почти всегда фигурируют вместе с реакцией Барджеллини в MCR. Сама реакция была модифицирована несколько раз для повышения эффективности или получения модифицированного продукта.

Адаптивность реакции - один из ее важнейших аспектов. Ни одно десятилетие не прошло без важного дополнения или поворота реакции. По словам автора: «Первой фазой реакции, вероятно, является образование ацетонхлороформа (который действительно может быть использован вместо хлороформа), на который затем воздействует гидроксид натрия в присутствии ацетона, что дает α-гидроксиизомасляная кислота , которая вместе с фенолом дает α-феноксиизомасляную кислоту. Хлороформ также может быть заменен бромоформом , бромалом , хлоралем или четыреххлористым углеродом или тетрабромидом ». В большинстве учебников реакция описывается как способ вызватьморфолиноны или пиперазиноны , но их применение простирается гораздо дальше.

Сто лет спустя, сама реакция Bargellini была использована для конденсации из кумарины , иронический поворот в истории реакции , так как это было первичное соединение Bargellini в интерес и его собственная назвали реакция, это. [4]

Реакции и механизмы реакции [ править ]

Оригинальная реакция Барджеллини (1906 г.):

Механизм реакции оригинальной реакции Барджеллини (1906 г.):

Современная реакция Барджеллини используется для синтеза затрудненных морфолинонов или пиперазинонов из кетонов (в первую очередь ацетона) и 2-амино-2-метилпропан-1-ола (β-аминоспиртов) или 1,2-диаминопропанов (диаминов). Используемый растворитель представляет собой дихлорметан (DCM), также известный как хлористый метилен, с катализатором на основе хлорида бензилтриэтиламмония . Растворитель и катализатор часто меняют при использовании разных реагентов. Диамины, как правило, дают более высокий выход продукта, чем β- аминоспирты , как показано в двух возможных сценариях ниже:

Механизм реакции Барджеллини:

Механизм реакции протекает, когда стерически доступный кетон, обычно ацетон, добавляют к раствору хлороформа (трихлорметана) в сильных щелочных условиях, создавая трихлорметидный анион путем депротонирования . При этом образуется соответствующий трихлорметилкарбинол или - алкоксид , аналогично реакции Гриньяра . [5]

Этот тригалогенированный продукт может быть добавлен через основание-индуцированный гем- дихлорэпоксид внутримолекулярной этерификации . Амин может атаковать оксиран из-за образования третичного карбокатиона при нуклеофильном замещении SN1, согласованном отщеплением одного атома хлора. Нуклеофильный промежуточный продукт является высокореактивным и региоселективным по α-углероду, что приводит к образованию α-замещенного хлорида карбоновой кислоты.

Последняя стадия происходит путем нуклеофильного ацильного замещения и сольволиза , когда амино- или гидроксильная группа атакует хлорангидрид, образуя соответствующий гетероцикл . [6] Конечный продукт представляет собой производное карбоновой кислоты (в основном лактоны и амиды).

Ссылки [ править ]

  1. ^ Папео, Джанлука; Пулики, Маурицио (4 сентября 2013 г.). "Вклад итальянских химиков в названные реакции в органическом синтезе: историческая перспектива" . Молекулы . 18 (9): 10870–10900. DOI : 10,3390 / молекулы180910870 . PMC  6270118 . PMID  24008246 .
  2. ^ Bargellini, Гвидо (4 июня 1906). "Azione del cloroformio e idrato sodico sui fenoli в растворе без ацетона" [Действие хлороформа и гидроксида натрия на фенолы в растворе ацетона]. Gazzetta Chimica Italiana .
  3. ^ «Органическая химия». Журнал химического общества, тезисы . 90 : A617 – A720. Январь 1906 г.. Doi : 10.1039 / ca9069000617 .
  4. ^ Сен, Прабир К .; Бисвас, Бидют; Венкатешваран, Раманатхапурам В. (2005-12-12). «Конденсация Барджеллини кумаринов. Оперативный синтез о-карбоксивинилфеноксиизомасляной кислоты». Буквы тетраэдра . 46 (50): 8741–8743. DOI : 10.1016 / j.tetlet.2005.10.045 .
  5. ^ Ли, Джи Джек (2014). Название Реакции - Спрингер . DOI : 10.1007 / 978-3-319-03979-4 . ISBN 978-3-319-03978-7. S2CID  93616494 .
  6. ^ Тимоти С. Сноуден: Недавние применения промежуточных продуктов гем-дихлорэпоксида в синтезе. В: ARKIVOC. 2, 2012, С. 24–40

Внешние ссылки [ править ]

  • https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/
  • http://www.synarchive.com/ named-reactions/Bargellini_Reaction