stringtranslate.com

конденсация Кнёвенагеля

В органической химии реакция конденсации Кнёвенагеля ( произносится как [ˈknøːvənaːɡl̩] ) — тип химической реакции, названный в честь немецкого химика Эмиля Кнёвенагеля . Является модификацией альдольной конденсации . [1] [2]

Конденсация Кнёвенагеля представляет собой нуклеофильное присоединение активного водородного соединения к карбонильной группе с последующей реакцией дегидратации , в которой удаляется молекула воды (отсюда и конденсация ). Продуктом часто является α,β-ненасыщенный кетон ( сопряженный енон ).

Общая схема Кнёвенагеля
Общая схема Кнёвенагеля

В этой реакции карбонильная группа представляет собой альдегид или кетон . Катализатором обычно является слабоосновный амин . Активный водородный компонент имеет формы: [3]

где Z — электроноакцепторная группа . Z должна быть достаточно мощной, чтобы облегчить депротонирование до енолят-иона даже со слабым основанием. Использование сильного основания в этой реакции вызовет самоконденсацию альдегида или кетона.

Синтез пиридина Ганча , реакция Гевальда и синтез фурана Фейста-Бенари содержат стадию реакции Кнёвенагеля. Реакция также привела к открытию газа CS .

Модификация Дёбнера

Модификация Дёбнера конденсации Кнёвенагеля. Акролеин и малоновая кислота реагируют в пиридине с образованием транс-2,4-пентадиеновой кислоты с потерей диоксида углерода .

Модификация Дебнера конденсации Кнёвенагеля подразумевает использование пиридина в качестве растворителя, при этом по крайней мере одна из отводящих групп на нуклеофиле является карбоновой кислотой , например, с малоновой кислотой . В этих условиях конденсация сопровождается декарбоксилированием . [4] Например, реакция акролеина и малоновой кислоты в пиридине дает транс -2,4-энтадиеновую кислоту с одной карбоксильной группой, а не с двумя. [5] Сорбиновую кислоту можно получить аналогичным образом, заменив акролеин на кротоновый альдегид . [6]

Примеры и приложения

Конденсация Кнёвенагеля продемонстрирована в реакции 2-метоксибензальдегида 1 с тиобарбитуровой кислотой 2 в этаноле с использованием пиперидина в качестве основания. [7] Полученный енон 3 представляет собой молекулу комплекса с переносом заряда .

Конденсация Кнёвенагеля
Конденсация Кнёвенагеля

Конденсация Кнёвенагеля является ключевым этапом в коммерческом производстве противомалярийного препарата люмефантрина (компонента Коартема ): [8]

Последний этап синтеза люмефантрина
Последний этап синтеза люмефантрина

Первоначальный продукт реакции представляет собой смесь изомеров E и Z в соотношении 50:50 , но поскольку оба изомера быстро уравновешиваются вокруг своего общего гидроксильного предшественника, в конечном итоге может быть получен более стабильный Z-изомер.

Многокомпонентная реакция, включающая конденсацию Кнёвенагеля, продемонстрирована в этом синтезе MORE с циклогексаноном , малононитрилом и 3-амино-1,2,4-триазолом : [9]

Тандемное применение Кневенагеля
Тандемное применение Кневенагеля

Реакция Вайса-Кука

Реакция Вайса-Кука заключается в синтезе цис-бицикло[3.3.0]октан-3,7-диона с использованием эфира ацетондикарбоновой кислоты и диацил(1,2-кетона). Механизм работает так же, как и конденсация Кнёвенагеля: [10]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ ab G. Jones (2004). "Конденсация Кнёвенагеля". Органические реакции . стр. 204–599. doi :10.1002/0471264180.or015.02. ISBN 0471264180.
  2. ^ Эмиль Кневенагель (1898). «Конденсация малоновой кислоты с ароматическими альдегидами через аммиак и амины». Берихте дер немецкое химическое общество . 31 (3): 2596–2619. дои : 10.1002/cber.18980310308.
  3. ^ Смит, Майкл Б.; Марч, Джерри (2007), Advanced Organic Chemistry: Reactions, Mechanisms, and Structure (6-е изд.), Нью-Йорк: Wiley-Interscience, стр. 1358-1363, ISBN 978-0-471-72091-1
  4. ^ О. Дёбнер (1902). «Ueber die der Sorbinsäure homologen, ungesättigten Säuren mit zwei Doppelbindungen». Берихте дер немецкое химическое общество . 35 : 1136–36. дои : 10.1002/cber.190203501187.
  5. ^ Джессап, Питер Дж.; Петти, К. Брюс; Рус, Ян; Оверман, Ларри Э. (1979). "1- N -Ациламино-1,3-диены из 2,4-пентадиеновых кислот с помощью перегруппировки Курциуса: бензил транс -1,3-бутадиен-1-карбамат". Органические синтезы . 59 : 1. doi :10.15227/orgsyn.059.0001.
  6. ^ Аллен, CFH; ВанАллан, Дж. (1944). «Сорбиновая кислота». Органические синтезы . 24 : 92. дои : 10.15227/orgsyn.024.0092.
  7. ^ 1,3-Диэтил-5-(2-метоксибензилиден)-2-тиоксодигидропиримидин-4,6(1H,5H)-дион Абдулла Мохамед Асирия, Халед Ахмед Аламрия Авраам Ф. Джалбутб, Сухонг Чжан Молбанк 2004 , M359 [1] Архивировано 9 июля 2011 г. в публикации Wayback Machine .
  8. ^ Улучшенный процесс производства противомалярийного препарата Coartem. Часть II Ульрих Бойтлер, Питер К. Фюнфшиллинг и Андреас Штайнкемпер Org. Process Res. Dev.; 2007 ; 11(3) стр. 341–45; (Статья) doi :10.1021/op060244p
  9. ^ Мягкий и экологичный тандемный синтез 1,2,4-триазоло[4,3-a]пиримидинов в водной среде Arkivoc 2007 (06-2251BP) Anshu Dandia, Pritima Sarawgi, Kapil Arya и Sarita Khaturia Ссылка
  10. ^ Weiss, U.; Edwards, JM (1968). "Одношаговый синтез кетоновых соединений пенталана, [3,3,3]- и [4,3,3]-пропеллановых серий". Tetrahedron Letters . 9 (47): 4885. doi :10.1016/S0040-4039(00)72784-5.