Перегруппировки Демьянов является химической реакцией первичных аминов с азотистой кислотой с получением реаранжированных спиртов . [1] [2] [3] Это включает замещение гидроксильной группой с возможным расширением кольца . Он назван в честь русского химика Николая Яковлевича Демьянова ( Демьянов , Демьянов) (1861–1938). [4]
Механизм реакции
Процесс реакции начинается с диазотирования амина азотистой кислотой. Группа диазония является хорошей уходящей группой , образуя газообразный азот при вытеснении из органической структуры. Это смещение может происходить через перегруппировку (путь A), при которой одна из сигма-связей, примыкающих к диазогруппе, мигрирует. Эта миграция приводит к расширению кольца. Затем образовавшийся карбокатион подвергается атаке молекулы воды. Альтернативно, диазогруппа может быть замещена непосредственно молекулой воды в реакции S N 2 (путь B). Оба пути приводят к образованию спирта . [5]
А. | |
Б. |
Использует
Перегруппировка Демьянова представляет собой метод увеличения одноуглеродного кольца в четырех-, пяти- или шестичленном кольце. Полученные пяти-, шести- и семичленные кольца можно затем использовать в дальнейших синтетических реакциях.
Было показано, что реакция Демьянова подвержена региоселективности . Одним из примеров этого является исследование, проведенное Д. Фаттори, изучающее региоселективность перегруппировки Демьянова в одноуглеродных укрупнениях голых сахаров. [6] Это показало , что , когда экзо метиламин Демьянов дезаминирование Прошел азотистой кислоты, расширение кольца не было произведено.
Однако, когда эндометиламин находился в тех же условиях, была получена смесь перегруппированных спиртов.
Проблемы
Эта перегруппировка также приводит к замещенному, но не расширенному побочному продукту. Таким образом, может оказаться трудным изолировать два продукта и получить желаемый выход. Также стереоизомеры получают в зависимости от направления добавления молекулы воды, и другие молекулы могут быть получены в зависимости от перегруппировки.
Будущее использование
Текущие исследования изучают возможности различных управляющих групп влиять на селективность продуктов перегруппировки Демьянова, таких как олово или кремний. [7] Это может привести к большему успеху с Демьяновым, поскольку это позволит лучше контролировать реакцию и увеличить желаемый выход продукта. Перегруппировка невероятно полезна, но ее использование иногда может оказаться неэффективным из-за сложности создания предпочтительного продукта. Таким образом, если руководящие группы возможны, это значительно улучшит применимость Демьянова.
Вариации
Перестановка Тиффно-Демьянова
Перегруппировки Тиффно-Демьянов (после того, как Марк Тиффно и Николай Демьянов ) является разновидностью перегруппировки Демьянов, который включает как расширение кольца и производство в кетон с помощью нитрита натрия и катион водорода . Использование реакции Тиффно-Демьянова часто бывает выгодным, поскольку, хотя в продуктах возможны перегруппировки, реагент всегда подвергается расширению кольца. Как и в перегруппировке Демьянова, продукты демонстрируют региоселективность реакции. Миграционные способности функциональных групп диктуют продукты перегруппировки.
Использование диазометана
Диазометан также вызывает расширение кольца, и его реакция механически аналогична перегруппировке Тиффно-Демьянова .
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Демьянов, штат Нью-Джерси; Лушников, М. (1903). «[Продукты действия азотистой кислоты на тетраметиленилметиламин]». Журнал Русскаго Физико-Химического Общества [Ж. Русь. Phys. Хим.] . 35 : 26–42.
- ^Демьянов, штат Нью-Джерси; Лушников, М. (1903). Chem. Центр . 1 : 828. Отсутствует или пусто
|title=
( справка ) - ^Smith, PAS; Баер, Д.Р. (1960). Орг. Реагировать . 11 : 157. Отсутствует или пусто
|title=
( справка ) (Обзор) - ^Джек Ли, Джи (2006). Назовите реакции (Третье изд.). Берлин: Springer.
- ^Чоу, L; МакКлюр, М; Белый, J (2004). «Кремний и олово-направленная реакция Тиффно-Демьянова». Орг. Biomol. Chem . 2 (5): 648–50. DOI : 10.1039 / b314923d . PMID 14985802 .
- ^Fattori, D .; Генри, S .; Фогель, П. (1993). "Расширения одноуглеродного кольца Демьянова и Тиффно-Демьянова производных 2-аминометил-7-оксабицикло [2.2.1] гептана. Стерео- и региоселективные добавления 8-оксабицикло [3.2.1] окт-6-ен-2 -один мягким электрофилам ». Тетраэдр . 49 (8): 1649–1664. DOI : 10.1016 / S0040-4020 (01) 80352-5 .
- ^Маккинни, Массачусетс; Патель, П.П. (1973). "Кольцевые расширения. I. Диазометан и кольцевые расширения Тиффно-Демьянова норкамфоры и дегидроноркамфоры". J. Org. Chem . 38 (23): 4059. DOI : 10.1021 / jo00987a023 .
- ^Котани, Р. (1965). «Демьяновская перегруппировка 1-метилциклогексанметиламина». J. Org. Chem . 30 (2): 350–354. DOI : 10.1021 / jo01013a009 .
- ^Diamond, J .; Брюс, ВФ; Тайсон, FT (1965). «Гексагидро-1-метил-4-фенил-4-ацетоксиазепин и Демьяновская перегруппировка 1-метил-4-фенилпиперидин-4-метиламина *». J. Org. Chem . 30 (6): 1840. DOI : 10.1021 / jo01017a030 .
- ^Накадзаки, М .; Naemura, K .; Хашимото, М. (1985). «Необычные последовательные перегруппировки в реакции расширения кольца Демьянова 2- (аминометил) -D2d-динорадамантана и 9- (аминометил) норадамантана». J. Org. Chem . 48 (13): 2289. DOI : 10.1021 / jo00161a033 .
- ^Джонс, JB; Прайс, П. (1973). «Стероиды и стероиды - XIX: Сравнение диазометана и тиффено-демьяновых гомологий 5α-3-оксостероидов. Доказательства преобладающего экваториального приближения карбонильной группы C-3 к диазометану». Тетраэдр . 29 (14): 1941–1947. DOI : 10.1016 / 0040-4020 (73) 80128-0 .
- ^Stern, AG; Никон, А. (1992). «Синтез брексан-2-она и конгенеров с расширенным кольцом». J. Org. Chem . 57 (20): 5432. DOI : 10.1021 / jo00046a015 .