La condensación de aciloína es un acoplamiento reductor de dos ésteres carboxílicos que utilizan sodio metálico para producir una α-hidroxicetona, también conocida como aciloína . [1] [2] [3]
Condensación de aciloína | |
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Tipo de reacción | Reacción de acoplamiento |
Identificadores | |
Portal de química orgánica | condensación de aciloína |
ID de ontología RSC | RXNO: 0000085 |
La reacción es más exitosa cuando R es alifático y saturado. La reacción se realiza en disolventes apróticos con un alto punto de ebullición , como benceno y tolueno en una atmósfera de nitrógeno libre de oxígeno (ya que incluso trazas de oxígeno interfieren con la ruta de reacción y reducen el rendimiento). El uso de disolventes próticos da como resultado la reducción de Bouveault-Blanc de los ésteres separados en lugar de la condensación. Dependiendo del tamaño del anillo y de las propiedades estéricas, pero independientemente de la alta dilución, la condensación de aciloína de los diésteres favorece la ciclación intramolecular sobre la polimerización intermolecular.cuando se utilizan diésteres (ver más abajo). Para tener en cuenta tal ciclación, se sugiere que los extremos, donde están presentes los grupos éster, se adsorben, aunque débilmente, en sitios cercanos del metal sodio. Por tanto, los extremos reactivos no están disponibles para la polimerización, disminuyendo así la competencia por el proceso de ciclación. Los diésteres que poseen 10 o más carbonos se someten a ciclación muy fácilmente. [4]
Ciclación de aciloína de diésteres
La ciclación de diésteres por condensación de aciloína intramolecular es un enfoque clásico para la síntesis de sistemas de anillos alifáticos. En general, en comparación con otras reacciones de ciclación que se producen en condiciones básicas como los métodos de formación de anillos de Ziegler-Thorpe y Dieckmann, la síntesis de aciloína es adecuada para más tamaños de anillo, especialmente cuando se usa el método de Rühlmann para atrapar el producto de ciclación como bis ( trimetilsiloxi) alqueno (enediol disilil éter). Aunque los anillos de 3 miembros no son accesibles a través de la condensación de aciloína, los anillos de 5 y 6 miembros se forman con alto rendimiento (80 - 85% de rendimiento), los anillos de 4, 7, 10 y 11 miembros se forman con un rendimiento moderado. (50 - 60% de rendimiento), [5] Los anillos de 8 y 9 miembros se forman con un rendimiento de bajo a moderado (30 - 40% de rendimiento) y, finalmente, los anillos de 12 miembros y superiores se forman con un rendimiento de bueno a excelente (> 70 % producir). Aunque los rendimientos para anillos de 4 miembros y de tamaño mediano son de bajos a moderados, la condensación de aciloína constituye una de las primeras reacciones prácticas de ciclación para preparar estos desafiantes tamaños de anillo.
En comparación, el método Dieckmann es práctico solo para anillos de 5 a 8 miembros (con rendimientos modestos para anillos de 7 y 8 miembros). El método de Thorpe se modifica más fácilmente mediante una dilución alta (por ejemplo, 0,001 M en benceno / éter) para permitir la síntesis de anillos grandes, pero los anillos de 4 miembros y de 9 a 13 miembros todavía no son accesibles. La concentración es un factor mucho menos importante para obtener altos rendimientos para la condensación de aciloína, ya que la reacción ocurre en la superficie del sodio metálico. [6] Aunque la necesidad de sodio metálico limita la tolerancia del grupo funcional de la reacción, en comparación con las reacciones de ciclación más modernas (p. Ej., Esterificación de Yamaguchi, metátesis de olefinas de cierre de anillo), la condensación de aciloína sigue utilizándose en la síntesis de complejos naturales. productos para la preparación de sistemas de anillos desafiantes. [7]
Mecanismo
El mecanismo consta de cuatro pasos:
- (1) Ionización oxidativa de dos átomos de sodio en el doble enlace de dos moléculas de éster.
- (2) Acoplamiento de radicales libres entre dos moléculas del derivado de éster homolítico ( acoplamiento tipo A Wurtz ). Se producen eliminaciones de alcoxi en ambos lados, produciendo una 1,2-dicetona.
- (3) Ionización oxidativa de dos átomos de sodio en ambos dobles enlaces dicetona. Se forma el enodiolato de sodio.
- (4) Neutralización con agua para formar el enodiol, que tautomeriza a aciloína. [8]
Variaciones
Método de Rühlmann
El método según Rühlmann [9] emplea trimetilclorosilano como reactivo de captura ; con esto, las reacciones en competencia se controlan de manera eficiente. Generalmente, los rendimientos aumentan considerablemente. La escisión hidrolítica del sililéter da lugar a la aciloína. Para lograr una escisión suave, se puede usar metanol en varios casos.
Normalmente se emplean como disolventes tolueno , dioxano , tetrahidrofurano o dialquiléteres acíclicos. Ventajosamente también N -metil- morfolina se ha utilizado. Permitió en algunos casos una reacción exitosa, en la que de lo contrario la reacción fracasó en medios menos polares.
Ver también
Referencias
- ^ Bouveault, L .; Locquin, R. (1905). "Action du sodium sur les éthers des acides monobasiques à fonction simple de la série grasse" [Efecto del sodio sobre los éteres de ácidos monobásicos de función única de la serie grasa]. Compt. Desgarrar. (en francés). 140 : 1593-1595.
- ^ Finley, KT (1964). "La condensación de aciloína como método de ciclación". Chem. Rev. 64 (5): 573–589. doi : 10.1021 / cr60231a004 .
- ^ Bloomfield, JJ; Owsley, DC; Nelke, JM Org. Reaccionar. 1976 , 23 .
- ^ REACCIONES, REORDENAMIENTOS Y REACTIVOS por SN Sanyal, editores de Bharati Bhavan, ISBN 978-81-7709-605-7 .
- ^ Bloomfield, Jordan J .; Nelke, Janice M. (1977). "Condensación de aciloína en la que se utiliza clorotrimetilsilano como agente de captura: 1,2-bis (trimetilsililoxi) ciclobuteno y 2-hidroxiciclobutanona". Síntesis orgánicas . 57 : 1. doi : 10.15227 / orgsyn.057.0001 .
- ^ Norman, República de China (Richard Oswald Chandler) (1993). Principios de síntesis orgánica . Coxon, JM (James Morriss) (3ª ed.). Londres: Blackie Academic & Professional. ISBN 0751401269. OCLC 27813843 .
- ^ Kürti, László (2005). Aplicaciones estratégicas de reacciones nombradas en síntesis orgánica: antecedentes y mecanismos detallados . Czakó, Barbara. Ámsterdam: Elsevier Academic Press. ISBN 9780124297852. OCLC 60792519 .
- ^ Condensación de aciloína
- ^ Rühlmann K. (1971). "Die Umsetzung von Carbonsäureestern mit Natrium in Gegenwart von Trimethylchlorsilan" [Reacción de ésteres de ácido carboxílico con sodio en presencia de trimetilclorosilano]. Síntesis (en alemán). 1971 (5): 236-253. doi : 10.1055 / s-1971-21707 .
enlaces externos
- Una animación del mecanismo.