stringtranslate.com

перестановка Пуммерера

Перегруппировка Пуммерера представляет собой органическую реакцию , в ходе которой алкилсульфоксид перегруппировывается в α - ацилокситиоэфир (монотиоацетальный эфир ) в присутствии уксусного ангидрида . [1] [2] [ 3]

Перегруппировка Пуммерера
Перегруппировка Пуммерера

Стехиометрия реакции:

RS(O)CHR' 2 + Ac 2 O → RSC(OAc)R' 2 + AcOH

Синтетическая реализация

Помимо уксусного ангидрида , в качестве активаторов использовались трифторуксусный ангидрид и трифторметансульфоновый ангидрид . [4] Обычными нуклеофилами, помимо ацетатов, являются арены, алкены, амиды и фенолы.

Использование α-ацилсульфоксидов и кислот Льюиса , таких как TiCl4 и SnCl4 , позволяет реакции протекать при более низких температурах (0 °C). [ 5 ]

Вместо уксусного ангидрида можно использовать тионилхлорид для запуска реакции элиминирования с образованием электрофильного промежуточного соединения и предоставления хлорида в качестве нуклеофила для получения α-хлортиоэфира: [6]

Пример перегруппировки Пуммерера с использованием тионилхлорида
Пример перегруппировки Пуммерера с использованием тионилхлорида

Другие ангидриды и ацилгалогениды могут давать подобные продукты. Неорганические кислоты также могут давать эту реакцию. Этот продукт может быть преобразован в альдегид или кетон путем гидролиза . [7]

Механизм

Механизм перегруппировки Пуммерера начинается с ацилирования сульфоксида ( резонансные структуры 1 и 2 ) уксусным ангидридом с образованием 3 , с ацетатом в качестве побочного продукта. Затем ацетат действует как катализатор, вызывая реакцию элиминирования с образованием катионно- тиальной структуры 4 , с уксусной кислотой в качестве побочного продукта. Наконец, ацетат атакует тиаль с образованием конечного продукта 5 .

Механизм перегруппировки Пуммерера
Механизм перегруппировки Пуммерера

Активированный тиальный электрофил может быть захвачен различными внутримолекулярными и межмолекулярными нуклеофилами с образованием связей углерод -углерод и связей углерод-гетероатом.

Промежуточный продукт настолько электрофилен, что можно использовать даже нейтральные нуклеофилы, включая ароматические кольца с электронодонорными группами , такими как 1,3-бензодиоксол : [8]

Пример перегруппировки Пуммерера с использованием вератрола
Пример перегруппировки Пуммерера с использованием вератрола

Перегруппировку можно осуществить, используя селен вместо серы. [9]

фрагментация Пуммерера

Когда заместитель в α-положении может образовывать стабильный карбокатион , эта группа, а не α-атом водорода, будет удаляться на промежуточном этапе. Это изменение называется фрагментацией Пуммерера . [10] Этот тип реакции продемонстрирован ниже с набором сульфоксидов и трифторуксусного ангидрида (TFAA):

фрагментация Пуммерера
фрагментация Пуммерера

Органическая группа "R2", показанная на диаграмме выше в правом нижнем углу, представляет собой карбокатион метилового фиолетового , pK R+ которого 9,4 недостаточно для того, чтобы превзойти потерю H +, и поэтому происходит классическая перегруппировка Пуммерера. Реакция слева представляет собой фрагментацию, поскольку уходящая группа с pK R+ = 23,7 особенно стабильна.

История

Реакция была открыта Рудольфом Пуммерером  [de] , который сообщил о ней в 1909 году. [11] [12]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ де Лукки, Отторино; Миотти, Умберто; Модена, Джорджио (1991). Реакция Пуммерера сульфинильных соединений . Том. 40. стр. 157–184. дои : 10.1002/0471264180.или040.03. ISBN 978-0471264187. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
  2. ^ Падва, Альберт; Ганн, Дэвид Э. младший; Остерхаут, Мартин Х. (1997). «Применение реакции Пуммерера к синтезу сложных карбоциклов и гетероциклов». Синтез . 1997 (12): 1353–1377. doi :10.1055/s-1997-1384.
  3. ^ Padwa, Albert; Bur, Scott K.; Danca, Diana M.; Ginn, John D.; Lynch, Stephen M. (2002). «Связанные циклизации ионов Пуммерера-Манниха для гетероциклической химии». Synlett . 2002 (6): 851–862. doi :10.1055/s-2002-31891.
  4. ^ Смит, Лора ХС; Кут, Сюзанна К.; Снеддон, Хелен Ф.; Проктер, Дэвид Дж. (2010). «За пределами реакции Пуммерера: последние разработки в химии ионов тиония». Angewandte Chemie International Edition . 49 (34): 5832–44. doi :10.1002/anie.201000517. PMID  20583014.
  5. ^ Стамос, Иоаннис К. (1986). «Арилирование α-фосфорилсульфидов через их промежуточные продукты перегруппировки Пуммерера, полученные из соответствующих сульфоксидов». Tetrahedron Letters . 27 (51): 6261–6262. doi :10.1016/S0040-4039(00)85447-7.
  6. ^ Косуги, Хироси; Ватанабэ, Ясуюки; Уда, Хисаши (1989). «Реакция образования связи углерод-углерод, опосредованная кислотой Льюиса, с использованием продуктов перегруппировки Пуммерера из хиральных бета-гидроксисульфоксидов». Chemistry Letters . 18 (10): 1865–1868. doi :10.1246/cl.1989.1865.
  7. ^ Меффр, Патрик; Дюран, Филипп; Ле Гоффик, Франсуа (1999). "Метил (S)-2-фталимидо-4-метилтиобутаноат". Органические синтезы . 76 : 123. doi :10.15227/orgsyn.076.0123.
  8. ^ Ишибаши, Хироюки; Мики, Юмико; Икеда, Ёсиаки; Кирияма, Акико; Икеда, Масадзуми (1989). «Синтез α-(метилтио)арилацетамидов и их превращение в некоторые биологически активные арилэтиламины». Biological & Pharmaceutical Bulletin . 37 (12): 3396–3398. doi : 10.1248/cpb.37.3396 .
  9. ^ Гилмор, Райан; Прайор, Тимоти Дж.; Бертон, Джонатан В.; Холмс, Эндрю Б. (2007). «Органокаталитический подход к ядру эуницеллина». Chemical Communications (38): 3954–6. doi :10.1039/B709322E. PMID  17896044.
  10. ^ Лале, Бенуа; Сантарен Мачадо, Марко; Лакур, Жером (25 мая 2006 г.). «Фрагментация Паммерера против перегруппировки Паммерера: механистический анализ». Химические коммуникации (26): 2786–2788. дои : 10.1039/b605187a. ПМИД  17009463.
  11. ^ Пуммерер, Рудольф (1909). «Убер-фенил-сульфоксиессигсауре». Химише Берихте . 42 (2): 2282–2291. дои : 10.1002/cber.190904202126.
  12. ^ Пуммерер, Рудольф (1910). «Über Phenylsulfoxy-essigsäure. (II.)». Химише Берихте . 43 (2): 1401–1412. дои : 10.1002/cber.19100430241.