Перестановка молотка - Pummerer rearrangement

Перестановка молотка
Названный в честьРудольф Пуммерер
Тип реакцииРеакция перестановки
Идентификаторы
RSC ID онтологииRXNO: 0000220

В Перестановка молотка является органическая реакция посредством чего алкил сульфоксид перестраивает к α-ацилокси –тиоэфир (мононуклеозтиоацеталь -эфир) при наличии уксусный ангидрид.[1][2][3]

Перестановка Пуммерера

Стехиометрия реакции:

RS (O) CHR '2 + Ac2O → RSC (OAc) R '2 + AcOH

Синтетическая реализация

Помимо уксусный ангидрид, трифторуксусный ангидрид и ангидрид трифторметансульфоновой кислоты были использованы в качестве активаторов.[4] Обычными нуклеофилами, помимо ацетатов, являются арены, алкены, амиды и фенолы.

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

Тионил хлорид может использоваться вместо уксусного ангидрида, чтобы запустить отщепление для образования электрофильного промежуточного соединения и подачи хлорида в качестве нуклеофила с получением α-хлор-тиоэфира:[6]

Пример перегруппировки Пуммерера с использованием тионилхлорида

Другой ангидриды и ацилгалогениды могут давать аналогичные продукты. Неорганические кислоты также могут вызывать эту реакцию. Этот продукт можно преобразовать в альдегид или же кетон к гидролиз.[7]

Механизм

Механизм перегруппировки Пуммерера начинается с ацилирование из сульфоксид (резонансные структуры 1 и 2) к уксусный ангидрид давать 3, с ацетат как побочный продукт. Затем ацетат действует как катализатор, вызывая реакция элиминации для производства катионныхтиал структура 4, с уксусная кислота как побочный продукт. Наконец, ацетат атакует тиал, давая конечный продукт. 5.

Механизм перегруппировки Пуммерера

Активированный тиал электрофил могут быть захвачены различными внутримолекулярными и межмолекулярными нуклеофилы формировать углерод –Углеродные связи и углерод – гетероатом.

Промежуточное соединение настолько электрофильно, что могут использоваться даже нейтральные нуклеофилы, в том числе ароматические кольца с электронодонорные группы Такие как 1,3-бензодиоксол:[8]

Пример перегруппировки Пуммерера с использованием вератрола

Возможна перегруппировка с использованием селена вместо серы.[9]

Дробилка

Когда заместитель в α-положении может образовывать стабильную карбокатион, эта группа, а не α-атом водорода, будет устранена на промежуточной стадии. Этот вариант называется Разбиватель дробления.[10] Этот тип реакции показан ниже с помощью набора сульфоксидов и трифторуксусный ангидрид (TFAA):

Разбиватель дробления

Органическая группа «R2», показанная на диаграмме вверху в правом нижнем углу, является метиловый фиолетовый карбокатион, чей pKR + 9,4 недостаточно, чтобы превзойти потерю H+ и поэтому происходит классическая перегруппировка Паммерера. Реакция слева - это фрагментация, потому что уходящая группа с pKR + = 23,7 особенно стабилен.

История

Реакция была обнаружена Рудольф Пуммерер [де ], который сообщил об этом в 1909 году.[11][12]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ де Лучки, Отторино; Миотти, Умберто; Модена, Джорджио (1991). Реакция измельчения сульфинильных соединений.. Органические реакции. 40. С. 157–184. Дои:10.1002 / 0471264180.or040.03. ISBN  978-0471264187.
  2. ^ Падва, Альберт; Ганн, Дэвид Э., младший; Остерхаут, Мартин Х. (1997). «Применение реакции Пуммерера для синтеза сложных карбоциклов и гетероциклов». Синтез. 1997 (12): 1353–1377. Дои:10.1055 / с-1997-1384.
  3. ^ Падва, Альберт; Бур, Скотт К .; Danca, Diana M .; Джинн, Джон Д .; Линч, Стивен М. (2002). "Связанные циклизации ионов Pummerer-Mannich для гетероциклической химии". Synlett. 2002 (6): 851–862. Дои:10.1055 / с-2002-31891.
  4. ^ Смит, Лаура Х. С .; Кут, Сюзанна С.; Снеддон, Хелен Ф .; Проктер, Дэвид Дж. (2010). «За пределами реакции Pummerer: последние разработки в химии ионов тиония». Angewandte Chemie International Edition. 49 (34): 5832–44. Дои:10.1002 / anie.201000517. PMID  20583014.
  5. ^ Стамос, Иоаннис К. (1986). «Арилирование α-фосфорилсульфидов посредством их промежуточных продуктов перегруппировки, образующихся из соответствующих сульфоксидов». Буквы Тетраэдра. 27 (51): 6261–6262. Дои:10.1016 / S0040-4039 (00) 85447-7.
  6. ^ Косуги, Хироши; Ватанабэ, Ясуюки; Уда, Хисаши (1989). «Опосредованная кислотой Льюиса реакция образования углерод-углеродной связи с использованием продуктов перегруппировки Pummerer из хиральных бета-гидроксисульфоксидов». Письма по химии. 18 (10): 1865–1868. Дои:10.1246 / кл.1989.1865.
  7. ^ Меффре, Патрик; Дюран, Филипп; Ле Гоффик, Франсуа (1999). «Метил (S) -2-фталимидо-4-метилтиобутаноат». Органический синтез. 76: 123. Дои:10.15227 / orgsyn.076.0123.
  8. ^ Исибаши, Хироюки; Мики, Юмико; Икеда, Йошиаки; Кирияма, Акико; Икеда, Масадзуми (1989). «Синтез α- (метилтио) арилацетамидов и их превращение в некоторые биологически активные арилэтиламины». Биологический и фармацевтический бюллетень. 37 (12): 3396–3398. Дои:10.1248 / cpb.37.3396.
  9. ^ Гилмор, Райан; Прайор, Тимоти Дж .; Бертон, Джонатан В .; Холмс, Эндрю Б. (2007). «Органокаталитический подход к ядру эуницеллина». Химические коммуникации (38): 3954–6. Дои:10.1039 / B709322E. PMID  17896044.
  10. ^ Лале, Бенуа; Сантарен Мачадо, Марко; Лакур, Жером (25 мая 2006 г.). "Фрагментация Pummerer против перестановки Pummerer: механистический анализ". Химические коммуникации (26): 2786–2788. Дои:10.1039 / b605187a. PMID  17009463.
  11. ^ Пуммерер, Рудольф (1909). "Убер фенилсульфоксиессигсор". Chemische Berichte. 42 (2): 2282–2291. Дои:10.1002 / cber.190904202126.
  12. ^ Пуммерер, Рудольф (1910). «Убер фенилсульфокси-эссигсар. (II.)». Chemische Berichte. 43 (2): 1401–1412. Дои:10.1002 / cber.19100430241.